rancang bangun special tool center clutch...
TRANSCRIPT
RANCANG BANGUN SPECIAL TOOL CENTER CLUTCH
UNTUK ENGINE NISSAN DIESEL RF8
TUGAS AKHIR
RACHMAD SETIAWAN
NIM: 150309261391
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK MESIN
BALIKPAPAN
2018
RANCANG BANGUN SPECIAL TOOL CENTER CLUTCH
UNTUK ENGINE NISSAN DIESEL RF8
TUGAS AKHIR
KARYA INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK
MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI POLITEKNIK NEGERI
BALIKPAPAN
RACHMAD SETIAWAN
NIM: 150309261391
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK MESIN
BALIKPAPAN
2018
ii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN SPECIAL TOOL CENTER CLUTCH UNTUK
ENGINE NISSAN DIESEL RF8
Disusun Oleh:
RACHMAD SETIAWAN
NIM: 150309261391
Jurusan Teknik Mesin Program Studi Alat Berat
iii
LEMBAR PERNYATAAN
iv
LEMBAR PERSEMBAHAN
Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada
Ayahanda dan Ibunda tercinda
Suwarno dan Susilowati
Saudari-saudariku yang kusayangi
Kusri Astuti S.E, Sri Maryani S.Kom, Triyani Dharmawanti
Teman-teman seperjuanganku Jurusan Teknik Mesin Angkatan 2015
dan Devi Indah Sari
v
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH KEPENTINGAN AKADEMIS
vi
ABSTRAK
Disc clutch adalah salah satu komponen pada sistem pemindah tenaga yang dapat
mengalami keausan akibat disc clutch sudah mencapai lifetimenya. Jika disc
clutch sudah mengalami keausan, kejanggalan pada kendaraan yang sering terjadi
adalah selip ketika melakukan perpindahan persneling. Disc clutch terletak
diantara engine dan transmisi. Ketika melakukan penggantian disc clutch, man
power membutuhkan tenaga yang lebih untuk menahan cover clutch yang
memiliki bobot kurang lebih 41 kg. Selain memerlukan tenaga lebih, man power
juga membutuhkan bantuan man power lain untuk memasang baut pengikat cover
clutch. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membangun sebuah
special tool untuk menahan cover clutch agar man power tidak perlu lagi menahan
cover clutch secara manual dan agar posisi hub disc clutch sejajar dengan posisi
input shaft transmission. Special tool ini terdiri dari tiga bagian, yaitu: bagian
pertama yang berfungsi sebagai dudukan pada pilot bearing, bagian kedua yang
berfungsi sebagai dudukan pada disc clutch dan cover clutch, dan bagian support
yang berfungsi untuk menahan dan mengatur tinggi special tool agar sejajar
dengan pilot bearing engine. Teknik pembuatan menggunakan metode bubut
bertingkat, bubut diameter luar, dan bubut diameter dalam. Hasil uji coba dari
special tool ini adalah man power yang bekerja dapat berkurang menjadi satu man
power saja, kemudian waktu pekerjaan dapat berkurang menjadi 5,7 menit, dan
terakhir man power yang bekerja terhindar dari resiko cidera kerja yang dapat
timbul akibat dari menahan cover clutch.
Kata kunci: Disassembly dan Assembly, Disc Clutch, Special Tool.
vii
ABSTRACT
Disc clutch is one of the components in the power train system that can wear and
tead due to the disc clutch has reached its lifetime. If the disc clutch is weared and
teared, the frequent anomaly of the vehicle is slippage when shifting gears. Disc
clutch is located between the engine and transmission. When doing a disc clutch
replacement, man power requires more power to withstand clutch cover that has
a weight of approximately 41 kg. Besides requiring more power, man power also
needed help from other man power to install bolt cover clutch. The aim of this
research is to design and build a special tool to hold the cover clutch therefore
man power did not need longer time to hold the cover clutch manually and also in
order to the position the hub disc clutch parallel to the input shaft transmission.
This special tool consists of three parts, namely: the first part that serves as a
holder on the pilot bearing, the second part that serves as a holder on the disc
clutch and cover clutch, and the support part that serves to hold and set the
special tool height to align with the pilot bearing engine. The manufacturing
method used a multilevel lathe, an outer diameter lathe, and an inner diameter
lathe. The result of this special tool was the man power that worked can be
reduced to be one man power only, then the working time could be reduced to 5.7
minutes, and last one is man power that worked sould avoid the risk of injury that
could arise due held the cover clutch
Keyword: Disassembly and Assembly, Disc Clutch, Special Tool
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyeselesaikan Tugas Akhir ini yang
berjudul “RANCANG BANGUN SPECIAL TOOL CENTER CLUTCH UNTUK
ENGINE NISSAN DIESEL RF8”
Tujuan penulis membuat tugas akhir ini adalah sebagai persyaratan
akademik untuk diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar ahli madya dari
Politeknik Negeri Balikpapan
. Oleh karena itu dengan segala pengharapan dan kemampuan penulis untuk
semaksimal mungkin menyelesaikan tugas akhir ini agar dapat bermanfaat bagi
semua pembaca, baik untuk sekarang maupun di masa yang akan datang.
Selama pembuatan tugas akhir pun kami juga mendapat banyak dukungan
dan juga bantuan dari berbagai pihak, maka dari itu saya haturkan banyak terima
kasih kepada:
1. Tuhan Yang Maha Esa, yang selalu memberikan kemudahan dalam
penyelesaian proposal ini.
2. Bapak Ramli, S.E., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Balikpapan,
3. Bapak Zulkifli, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Alat Berat dan
selaku dosen pembimbing 1 dalam penyelesaian proposal ini,
4. Ibu Elisabeth Milaningrum, S.Pd., M.Pd, selaku pembimbing 2 dalam
penyelesaian proposal ini
5. Keluarga tercinta yang turut membantu mendo’akan dan memberi dukuangan
moril dengan sepenuh hati,
6. Rekan-rekan mahasiswa angkatan 2015 jurusan Teknik Mesin Alat Berat yang
telah banyak membantu dan memberikan semangat sehingga proposal ini
dapat terselesaikan pada waktu yang telah ditentukan,
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki kekurangan. Oleh
karena itu, saran dan kritik yang membangun dari para pembaca yang budiman
sangat dibutuhkan untuk penyempurnaan tugas akhir ini kedepannya.
ix
Akhir kata besar harapan penulis, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat
dikemudian hari.
Balikpapan, April 2018
Rachmad Setiawan
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
HALAMAN LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ................................... ii
HALAMAN LEMBAR PERNYATAAN ............................................................. iii
HALAMAN LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................... iv
HALAMAN SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH .................................................................................................................. v
ABSTRAK ............................................................................................................. vi
ABSTRACT ............................................................................................................ vii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ................................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................ 2
1.3. Batasan Masalah .............................................................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................................. 3
1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................................... 3
1.6. Sistematika Penulisan ...................................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 5
2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................................................. 5
2.2. Teori Dasar ....................................................................................................... 6
2.2.1. Kopling (Clutch) ............................................................................................ 6
2.2.2. Jenis-Jenis Kopling ........................................................................................ 7
2.2.3. Komponen-Komponen Utama Kopling ......................................................... 9
xi
2.2.4. Jenis-Jenis Pengoperasian Kopling ............................................................. 12
2.2.5. Kerusakan Dan Gangguan Pada Kopling .................................................... 14
2.2.6. Langkah-Langkah Overhaul Dan Pemeriksaan Kopling ............................. 17
2.2.7. Mekanika Teknik ......................................................................................... 21
2.2.8. Konsep Dasar Mekanika Teknik ................................................................. 22
2.2.9. Tumpuan ...................................................................................................... 22
2.2.10. Pembebanan .............................................................................................. 24
2.2.11. Momen ...................................................................................................... 26
2.2.12. Method of Sections (Metode Potongan) .................................................... 27
2.2.13. Tegangan Lentur ....................................................................................... 27
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 29
3.1. Jenis Penelitian ............................................................................................... 29
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 29
3.3. Alat dan Bahan Penelitian .............................................................................. 29
3.3.1. Peralatan ...................................................................................................... 29
3.3.2. Bahan ........................................................................................................... 29
3.4. Prosedur Penelitian ........................................................................................ 29
3.5. Desain ............................................................................................................ 30
3.5.1. Desain Bahan ............................................................................................... 30
3.5.2. Desain Special Tool ..................................................................................... 33
3.6. Diagram Alir .................................................................................................. 35
3.7. Time Frame .................................................................................................... 36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 37
4.1. Hasil Perancangan Special Tool Center Clutch ............................................. 37
4.2. Pembahasan Hasil Perancangan Special Tool Center Clutch ........................ 37
4.2.1. Bagian Pertama ............................................................................................ 37
xii
4.2.2. Bagian Kedua............................................................................................... 38
4.2.3. Bagian Support ............................................................................................ 39
4.3. Analisa Job Safety Analysis (JSA) Special Tool Center Clutch .................... 39
4.4. Analisa Gaya Pada Tumpuan Special Tool Center Clutch ............................ 41
4.5. Analisa Momen Bending dan Gaya Geser Special Tool Center Clutch ........ 42
4.5.1. Gambar Potongan 1 ..................................................................................... 42
4.5.2. Gambar Potongan 2 ..................................................................................... 43
4.5.3. Gambar Potongan 3 ..................................................................................... 45
4.6. Analisa Tegangan Lentur Special Tool Center Cluth .................................... 46
4.7. Langkah-Langkah Proses Disassembly dan Assembly Clutch Menggunakan
Special Tool Center Clutch ................................................................................... 48
4.8. Hasil Uji Coba Special Tool Center Clutch ................................................... 49
4.9. Analisa Ekonomi Special Tool Center Clutch ............................................... 50
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 52
5.1. Kesimpulan .................................................................................................... 52
5.2. Saran .............................................................................................................. 52
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 53
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Bagian-Bagian Sistem Pemindah Tenaga .......................................... 6
Gambar 2.2. Posisi Kopling Diantara Mesin dan Transmisi ................................... 6
Gambar 2.3. Kopling Gesek Saat Tidak Bekerja .................................................... 7
Gambar 2.4. Kopling Gesek Saat Bekerja .............................................................. 7
Gambar 2.5. Konstruksi Kopling Magnet (Magnetic Clutch)................................. 8
Gambar 2.6. Ilustrasi Prinsip Keja Kopling Fluida ................................................. 9
Gambar 2.7. Komponen-Komponen Utama Kopling ............................................. 9
Gambar 2.8. Konstruksi Pelat Kopling atau Disc Clutch ..................................... 10
Gambar 2.9. Jenis-Jenis Release Bearing ............................................................. 11
Gambar 2.10. Konstuksi Sistem Pengoperasian Kopling Jenis Cable Mechanism
............................................................................................................................... 12
Gambar 2.11. Konstuksi Sistem Pengoperasian Kopling Jenis Linkage Mechanism
............................................................................................................................... 13
Gambar 2.12. Konstuksi Sistem Pengoperasian Kopling Jenis Centrifugal
Mechanism ............................................................................................................ 13
Gambar 2.13. Konstuksi Sistem Pengoperasian Kopling Jenis Hydraulic
Mechanism ............................................................................................................ 14
Gambar 2.14. Ilustrasi Kopling Selip .................................................................... 15
Gambar 2.15. Ilustrasi Kopling Menggesek ......................................................... 15
Gambar 2.16. Ilustrasi Penyambungan Kopling Kurang Tepat ............................ 16
Gambar 2.17. Ilustrasi Bunyi Kopling Abnormal ................................................. 17
Gambar 2.18. Pemeriksaan Paku Keling .............................................................. 18
Gambar 2.19. Pemeriksaan Disc Clutch ............................................................... 18
Gambar 2.20. Pemeriksaan Pressure Plate ........................................................... 19
Gambar 2.21. Pemeriksaan Flywheel .................................................................... 19
xiv
Gambar 2.22. Pemeriksaan Pilot Bearing ............................................................. 20
Gambar 2.23 Gaya Reaksi Tumpuan Sendi .......................................................... 23
Gambar 2.24 Gaya Reaksi Tumpuan Rol ............................................................. 23
Gambar 2.25 Gaya Reaksi Tumpuan Jepit ............................................................ 24
Gambar 2.26 Beban Terpusat ................................................................................ 24
Gambar 2.27 Beban Terdistribusi Merata ............................................................. 25
Gambar 2.28 Beban Terdistribusi Tidak Merata................................................... 25
Gambar 2.29 Beban Terdistribusi Kombinasi ....................................................... 26
Gambar 2.30 Tegangan Akibat Lenturan .............................................................. 27
Gambar 3.1 Desain 2D Disc Clutch Tampak Depan ............................................ 30
Gambar 3.2 Desain 2D Disc Clutch Tampak Samping......................................... 31
Gambar 3.3 Desain 3D Disc Clutch ...................................................................... 31
Gambar 3.4 Desain 2D Cover Clutch Tampak Depan .......................................... 31
Gambar 3.5 Desain 2D Cover Clutch Tampak Samping ...................................... 32
Gambar 3.6 Desain 3D Cover Clutch ................................................................... 32
Gambar 3.7 Desain 2D Pilot Bearing Tampak Depan .......................................... 32
Gambar 3.8 Desain 2D Special Tool Center Clutch Tampak Samping ................ 33
Gambar 3.9 Desain 2D Special Tool Center Clutch Tampak Depan .................... 33
Gambar 3.10 Desain 3D Special Tool Center Clutch ........................................... 34
Gambar 3.11 Diagram Alir Rancang Bangun Special Tool Center Clutch .......... 35
Gambar 4.1 Hasil Perencanaan Special Tool Center Clutch................................. 37
Gambar 4.2 Bagian Pertama Special Tool Center Clutch ..................................... 37
Gambar 4.3 Bagian Kedua Special Tool Center Clutch ....................................... 38
Gambar 4.4 Bagian Support Special Tool Center Clutch ..................................... 39
Gambar 4.5 Diagram Benda Bebas Analisa Gaya Tumpuan Center Clutch ........ 41
Gambar 4.6 Diagram Benda Bebas Alanisa Momen Bending dan Gaya Geser ... 42
xv
Gambar 4.7 Diagram Benda Bebas Gambar Potongan 1 ...................................... 42
Gambar 4.8 Gambar Diagram Benda Bebas Gambar Potongan 2 ........................ 43
Gambar 4.9 Diagram Benda Bebas Gambar Potongan 3 ...................................... 45
Gambar 4.10 Diagram Momen Bending ............................................................... 46
Gambar 4.11 Diagram Gaya Geser ....................................................................... 46
Gambar 4.12 Dokumentasi Uji Coba Special Tool Center Clutch ....................... 49
xvi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Kegiatan ............................................................... 36
Tabel 4.1 Job Safety Analysis (JSA) Pembuatan Special Tool Center Clutch ...... 40
Tabel 4.2 Job Safety Analysis (JSA) Penggunaan Special Tool Center Clutch .... 40
Tabel 4.3 Klasifikasi Bahan-Bahan Fe ................................................................. 47
Tabel 4.4 Kelebihan Special Tool Center Clutch.................................................. 50
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kopling (clutch) adalah suatu bagian yang mutlak diperlukan pada kendaraan
di mana penggerak utamanya diperoleh dari hasil pembakaran di dalam silinder
engine. pada tahap pertama engine dihidupkan tanpa digunakan tenaganya oleh
karena itu engine pada tahap pertama harus dapat berputar dahulu dan kemudian
memindahkan tenaganya perlahan-lahan pada roda belakang sehingga kendaraan
akan bergerak perlahan-lahan dan juga engine harus bebas (tidak berhubungan)
bila mengganti gigi transmisi. Oleh karena hal tersebut maka diperlukan
pemasangan clutch yang letaknya di antara engine dan transmisi yang berfungsi
untuk menghubungkan dan membebaskan putaran engine.
Bila tenaga dari satu engine yang sedang berputar dipindahkan pada roda-
roda penggerak pada waktu kendaraan sedang berhenti, kendaraan akan melompat
apabila tenaga terlalu besar dan mesin akan mati bila tenaga engine terlalu kecil,
juga kendaraan tidak dapat bergerak dengan lembut. Untuk memungkinkan engine
dapat hidup diperlukan kopling yang memindahkan tenaga dengan perlahan-lahan
dan sesudah tenaga sebagian besar pemindah maka pemindahan tenaga akan
berlangung tanpa terjadinya slip (tergelincir), juga kopling harus dapat berkerja
dengan sedarhana. (Prasetyo: 2016)
Di dalam clutch ada beberapa komponen utama salah satunya adalah disc
clutch atau yang biasa disebut dengan kampas kopling. Komponen ini berbentuk
bulat dan tipis yang mana terbuat dari plat baja berkualitas tinggi. Kedua sisi disc
clutch dilapisi dengan bahan yang memiliki koefisien gesek tinggi. Bahan
berkoefisien gesek ini disatukan dengan menggunakan keling atau rivet
(Taufiqullah: 2018).
Komponen ini adalah komponen yang paling sering dilakukan pengantian,
yang mana disebabkan karena disc clutch sudah mengalami keausan dan apabila
tidak dilakukan penggantian maka dapat menyebabkan kopling menjadi selip.
Selain kesulitan dalam memindah persneling, ada salah satu masalah lainnya yang
timbul akibat dari ausnya disc clutch yaitu lemahnya akselerasi mesin.
2
Faktanya lifetime disc clutch akan lebih dulu tercapai sebelum lifetime
kendaraan tercapai.itu terjadi karena walaupun dalam pemakaian normal, disc
clutch akan mengalami keausan akibat dari perpindahan persneling pada
kendaraan. Pada umumnya disc clutch memiliki lifetime sampai 30.000 mill atau
48.280,32 kilometer (Jhonson: 2015).
Didalam proses penggantian disc clutch, ada beberapa kesulitan yang dapat
terjadi terutama ketika proses perakitan clutch. Didalam proses perakitan clutch,
salah satu kesulitan yang timbul adalah sulitnya menahan disc clutch agar tidak
terjatuh dan menyebabkan kecelakaan kerja. Selain tidak terjatuh, hub disc clutch
juga harus pada posisi tengah atau center agar ketika pemasangan input shaft
transmission dapat dilakukan dengan mudah. Cara yang umum dilakukan jika
tidak ada special tool untuk menahan disc clutch adalah menggunakan tali untuk
mengikat disc clutch dengan pressure plate (Widodo: 2015).
Kesulitan tersebut pastinya akan memakan waktu dan menggunakan
tambahan mekanik atau man power dalam pengerjaannya. Cara tersebut lumrah
untuk dilakukan karena kurangnya perlengkapan dalam melakukan pekerjaan.
Dalam shop manual terdapat peringatan dalam proses perakitan dan
pembongkaran clutch. Peringatan yang dimaksud adalah peringatan untuk
menggunakan special tool di dalam pekerjaan tersebut. Peringatan tersebut
bertujuan agar di dalam proses pekerjaan man power dapat terhindar dari
kecelakaan kerja dan terhindar dari kesulitan pekerjaan (Nissan: 1988).
Berdasarkan uraian-uraian di atas, penulis ingin merancang dan membuat
sebuah special tool untuk menahan disc clutch dan meluruskan hub pada disc
clutch dengan judul “Rancang Bangun Special Tool Center Clutch Untuk
Engine Nissan Diesel RF8”.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan dari uraian-uraian latar belakang masalah yang telah diuraikan secara
singkat, maka dapat diperoleh rumusan masalah, yaitu sebagai berikut:
1. Bagaimana proses perancangan dan pembuatan special tool center clutch ?
2. Bagaimana analisa JSA pada special tool center clutch yang sesuai dengan
prosedur kerja ?
`3
3. Bagaimana analisa gaya pada tumpuan special tool center clutch ?
4. Bagaimana analisa momen bending dan gaya geser special tool center clutch ?
5. Bagaimana analisa tegangan lentur special tool center clutch ?
6. Bagaimana analisa ekonomi special tool center clutch ?
1.3. Batasan Masalah
Adanya keterbatasan kemampuan, dana, tenaga, teori dan lain–lain, penulis
menyusun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini. Adapun batasan
masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Special Tool Center Clutch ini hanya dapat digunakan pada Engine Nissan
Diesel tipe CWB
2. Hanya membahas tentang Kopling Gesek (Friction Clutch)
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian yang dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut:
1. Untuk merancang dan membuat special tool yang dapat memudahkan dalam
proses pembongkaran dan perakitan manual clutch.
2. Untuk mengetahui analisa JSA special tool center clutch yang sesuai dengan
prosedur kerja.
3. Untuk mengetahui analisa gaya pada tumpuan special tool center clutch.
4. Untuk mengetahui analisa momen bending dan gaya geser special tool center
clutch.
5. Untuk mengetahui analisa tegangan lentur special tool center clutch
6. Untuk mengetahui analisa ekonomi special tool center clutch.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian yang dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut:
Bagi akademik:
Dapat menambah wawasan dalam kegiatan merancang dan membuat special tool
dalam proses perakitan manual clutch.
`4
Bagi industri:
1. Dapat mempermudah dalam proses perakitan manual clutch.
2. Dapat mengurangi waktu dan man power dalam proses pembongkaran dan
perakitan manual clutch.
1.6. Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembaca dalam memahami isi dari proposal tugas akhir
ini, maka penulis menyusun proposal tugas akhir ini menjadi 5 (lima) bab. Berikut
adalah penjelasan mengenai isi bab-bab yang ada pada proposal tugas akhir ini:
1. Bab I Pendahuluan
Pada bab ini berisi pendahuluan yang mencakup tentang latar belakang,
rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan
sistematika penulisan.
2. Bab II Landasan Teori
Pada bab ini berisi tentang tinjauan pustaka dan teori yang mendukung
penelitian tugas akhir.
3. Bab III Metodologi Penelitian
Pada bab ini berisi tentang jenis penelitian, waktu penelitian, prosedur
penelitian dan diagram.
4. Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Di dalam bab ini diuraikan deskripsi objek penelitian analisis data dan
pembahasan hasil penelitian.
5. Bab V Kesimpulan Dan Saran
Di dalam bab ini disajikan kesimpulan berdasarkan hasil analisa yang
merupakan jawaban dari perumusan masalah yang ada dan saran yang dapat
digunakan kedepannya.
6. Daftar Pustaka
7. Lampiran
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Menurut Khoirunnisa (2015), permasalahan yang terjadi pada Dinas
Pencegahan dan Penanggulangan Kebakaran Kota Bandung yaitu tidak adanya
kebijakan penggantian pencegahan untuk komponen, sehingga komponen diganti
apabila komponen tersebut rusak. Kerusakan yang sering terjadi dialami pada
kopling dan rem. Komponen yang dipilih pada kopling yaitu plat kopling
sedangkan pada rem yaitu pirodo rem. Untuk komponen plat kopling dapat
menyebabkan komponen pendukungnya rusak seperti drek lahar dan dekrup.
Berdasarkan hasil wawancara waktu penggantian pencegahan komponen kopling
yang digunakan hanya penggantian komponen plat kopling saja yaitu sebesar 4,9
jam, sedangkan untuk penggantian kerusakan, komponen kopling yang diganti
yaitu plat kopling, drek lahar, dan dekrup dengan waktu yang dibutuhkan sebesar
5,4 jam. Kopling mengalami kerusakan pada rata-rata 133.805,25 kilometer
dengan 4 (empat) sampel interval kerusakan kopling.
Menurut Shelley (1930), pemasangan komponen kopling telah memiliki
metode baru yang kedepannya bisa dilakukan secara kontinu. Ada beberapa
komponen kopling seperti flywheel yang mana memiliki pilot bearing yang telah
terpasang pada posisi tengah (central) pada flywheel, selain itu ada driven plate
yang memiliki hub yang sejajar dengan pilot bearing sehingga memungkinkan
clutch driven shaft melewati hub pada driven plate dan terpasang pada pilot
bearing pada flywheel.
Menurut Amin (2013), tujuan pembekalan praktik akan berjalan dengan baik,
selain ditentukan oleh faktor-faktor seperti instruktur/guru, ruang bengkel, dan
bahan praktik ditentukan pula dengan tersedianya peralatan praktik. Peralatan
merupakan kebutuhan pokok bagi sebuah bengkel otomotif karena dapat
membantu mekanik menyelesaikan pekerjaan dalam waktu yang relatif cepat
tanpa menimbulkan kerusakan-kerusakan atau cacat pada komponen kendaraan
yang sedang diservis.
6
2.2. Teori Dasar
2.2.1. Kopling (Clutch)
Unit kopling (clutch) pada kendaraan merupakan bagian dari sistem
pemindah tenaga (power train), yaitu suatu sistem yang memindahkan tenaga dari
engine ke roda. Sistem Pemindah Tenaga memiliki beberapa bagian seperti yang
ditunjukkan oleh Gambar 2.1. Bagian-bagian dari sistem pemindah tenaga ini
terdiri dari Kopling, Transmisi, Poros Propeller (Propeller Shaft), dan Poros Roda
Penggerak (Axle Shaft).
Gambar 2.1. Bagian-Bagian Sistem Pemindah Tenaga
Sumber: (Spektrum: 2008)
Gambar 2.2. Posisi Kopling Diantara Mesin dan Transmisi
Sumber: (Spektrum: 2008)
Kopling ditempatkan diantara mesin dan transmisi sebagaimana ditunjukkan
pada Gambar 2.2. Penempatan ini dimaksudkan agar kopling dapat bekerja sesuai
dengan fungsinya. Fungsi kopling adalah sebagai berikut:
1. Menghubungkan dan memutuskan putara mesin ke transmisi walaupun
kendaraan dalam keadaan berjalan sehingga memungkinkan terjadinya
perpindahan gigi (gear).
2. Memungkinkan kendaraan dapat bergerak lembut atau perlahan-lahan pada
saat kendaraan mulai bergerak.
7
Agar kopling dapar bekerja sesuai dengan fungsinya, maka kopling harus
memenuhi beberapa persyaratan berikut ini:
1. Dapat memutuskan dan menghubungkan putaran mesin ke transmisi dengan
cepat dan lembut walaupun ketika kendaraan berjalan.
2. Dapat memindahkan tenaga mesin dengan tanpa slip.
3. Tahan terhadap panas dan gesekan.
4. Kuat dan tahan terhadap putaran yang tinggi.
5. Tahan lama atau awet
6. Mudah pengoperasian dan perbaikannya.
7. Nyaman dan aman bagi pengemudi dan penumpang (saat kendaraan
berjalan).
2.2.2. Jenis-Jenis Kopling
Ada beberapa jenis kopling yang digunakan pada kendaraan, antara lain
adalah:
1. Kopling Gesek (Friction Clutch)
Gambar 2.3. Kopling Gesek Saat Tidak Bekerja
Sumber: (Spektrum: 2008)
Gambar 2.4. Kopling Gesek Saat Bekerja
Sumber: (Spektrum: 2008)
8
Pada Gambar 2.3. piringan A adalah flywheel berhubungan dengan poros
penggerak atau crankshaft dan piringan B adalah disc clutch berhubungan dengan
input shaft transmission. Ketika kedua piringan ini terpisah maka tidak ada tenaga
atau putaran dari mesin ke input shaft transmission. Pada saat ini dapat dikatakan
bahwa kopling dalam keadaan memutuskan putaran mesin ke transmisi. Pada
Gamber 2.4. piringan A dan piringan B bersinggungan sehingga keduanya saling
bergerak akibat adanya putaran dari piringan A. Karena tahanan gesek antara
keduanya permukaan piringan cukup besar, maka piringan B bersama-sama
dengan input shaft transmission menjadi ikut berputar. Pada saat ini, dikatakan
bahwa kopling dalam keadaan menghubungkan putaran mesin ke transmisi.
2. Kopling Magnet (Magnetic Clutch)
Kopling ini biasa digunakan pada kopling kompresor AC pada kendaraan.
Kopling magnet ini mempunyai daya rekat yang rendah, sehingga jarang
digunakan pada kopling untuk mesin kendaraan. Kopling ini memiliki konstruksi
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5. Konstruksi Kopling Magnet (Magnetic Clutch)
Sumber: (Spektrum: 2008)
Prinsip kerja kopling magnet adalah apabila tidak ada arus listrik yang
mengalir ke stator coil maka tidak ada gaya magnet yang digunakan untuk
menarik clutch sehingga kompresor dalam keadaan bebas. Apabila arus listrik
mengalik ke stater coil maka gaya megnet pada starter akan menghubungkan
pressure plate (center piece) ke rotor. Akibatnya, putaran mesin dipindahkan ke
compressor shaft dan kompresor akan bekerja.
9
3. Kopling Hidrolik (Hydraulic Clutch) atau Kopling Fluida (Fluids Clutch)
Pada dasarnya, kopling fluida dan torque converter mempunyai prinsip kerja
yang sama. Seperti yang diilustrasikan pada Gambar 2.6, jika dua kipas angin
ditempatkan saling berhadapan satu sama lain, dan salah satu kipas angin
dinyalakan, angin yang ditimbulkan akan menggerakkan sirip kipas angin satunya
(kipas angin yang tidak dinyalakan) dan akhirnya keduanya berputar. Sirip kipas
angin yang berputar pertama kali akan berputar secara bertahap lebih cepat sampai
pada akhirnya kedua kipas angin berputar dengan kecepatan yang sama. Apa yang
terjadi dengan torque converter adalah mirip dengan kejadian di atas. Kipas angin
digantikan dengan dua roda yang bersirip. Dua roda bersirip tersebut diletakkan
saling berdekatan dalam sebuah casing yang berbentuk lingkaran dan dibautkan
pada flywheel mesin. Casing tersebut diisi dengan ATF (Automatic Transmission
Fluids) yang berfungsi sebagai media menggantikan fungsi angin dalam gambaran
kerja dua kipas angin.
Gambar 2.6. Ilustrasi Prinsip Keja Kopling Fluida
Sumber: (Spektrum: 2008)
2.2.3. Komponen-Komponen Utama Kopling
Gambar 2.7. Komponen-Komponen Utama Kopling
Sumber: (Spektrum: 2008)
10
Keterangan:
1. Clutch Disc 5. Clutch Cover
2. Pressure Plate 6. Release Fork
3. Diafragma Spring 7. Release Cylinder
4. Release Bearing
1. Clutch Disc (Pelat Kopling)
Pelat Kopling (Clutch Disc/Friction Disc), sering disebut juga kanvas
kopling. Bagian tengah pelat kopling (clutch hub) dapat berkaitan dan lepas
dengan poros input tranmisi (input shaft transmission), sedangkan kedua bagian
sisinya dilapisi facing (kanvas) yang pemasangannya diikat dengan keling atau
rivet seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8. Facing ini terbuat dari bahan
paduan asbes dan serbuk logam, maksudnya agar dapat memenuhi persyaratan
sebagai berikut:
a. Tahan terhadap panas karena gesekan.
b. Dapat menyerap panas.
c. Tahan terhadap keausan akibat gesekan.
d. Dapat mencengkeram dengan baik saat menghubungkan putaran,
Gambar 2.8. Konstruksi Pelat Kopling atau Disc Clutch
Sumber: (Spektrum: 2008)
Di bagian tengah pelat kopling dipasang peredam (damper) berupa spring
atau karet bushing yang berfungsi meredam kejutan pada arah radial pada saat
kopling terhubung. Dengan demikian, akan diperoleh proses penyambungan yang
halus. Untuk kejutan/getaran pada arah aksial, diredam oleh cusion plate. Jadi
cusion plate ini berfungsi sebagai pegas aksial.
11
2. Pressure Plate
Pelat penekan dan rumahnya berfungsi menekan atau menjepit pelat kopling,
sehingga berhimpitan dengan flywheel. Dengan terjepitnya pelat kopling di antara
pelat penekan dan flyweel, maka terjadilah perpindahan putaran/tenaga dari mesin
ke transmission shaft. Di dalam memberikan tahanan pelat kopling, pressure plate
memperoleh gaya tekan dari pegas kopling (berupa pegas koil atau pegas
diafragma).
3. Release Bearing
Bantalan Pembebas atau Release Bearing berfungsi memberikan tekanan
yang bersamaan pada release fork dan menghindari terjadinya gesekan antara
pengungkit dan release fork (untuk pegas koil) atau gesekan pengungkit dengan
ujung difragma (untuk pegas diafragma). release bearing terdiri dari 3 jenis
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.9. Gambar 2.9 (a) adalah bantalan tekan
yang mampu menerima beban aksial dan menyudut. Gambar 2.9 (b) bantalan
tekan yang hanya mampu menerima beban aksial. Keduanya memerlukan
pelumasan, bila pelumasnya habis maka keduanya akan mengalami kerusakan.
Sedangkan Gambar 2.9. (c) adalah bantalan tekan yang terbuat dari karbon yang
tidak memerlukan pelumasan.
Gambar 2.9. Jenis-Jenis Release Bearing
Sumber: (Spektrum: 2008)
12
2.2.4. Jenis-Jenis Pengoperasian Kopling
Sistem pengoperasian kopling adalah sebuah unit mekanis untuk
mengoperasionalkan kopling, yaitu memutus dan menghubungkan putaran dan
daya mesin ke unit pemindah daya selanjutnya (transmisi). Secara umum terdapat
dua mekanisme penggerak kopling, yaitu Sistem Mekanik dan Sistem Hidrolik.
Pada perkembangan saat ini, pada kendaraan-kendaraan beban menengah dan
beban berat menggunakan Sistem Pneumatik-Hidrolik.
1. Sistem Pengoperasian Kopling Tipe Mekanik
a. Cable Mechanism (Mekanisme Kabel)
Menggunakan media kabel baja untuk meneruskan gerakan pedal ke
release fork. Keuntungan dari mekanisme ini adalah konstruksinya sederhana
karena sifat kabel yang fleksibel maka penempatannya juga fleksibel dan
tidak memerlukan ruang gerak yang besar. Mekanisme ini mempunyai
kerugian yang besar antara kabel dan selongsongnya, apalagi jika banyak
belokan/tekukan. Elastisitas bahan kabel menyebabkan mekanisme ini tidak
bekerja dengan spontan dan kurang kuat untuk beban berat. Konstruksi dari
mekanisme kabel ini ditunjukkan pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Konstuksi Sistem Pengoperasian Kopling Jenis Cable
Mechanism
Sumber: (Spektrum: 2008)
b. Linkage Mechanism (Mekanisme Batang)
Mekanisme batang mempunyai keuntungan elastisitas bahan kecil
sehingga kuat dan spontanitas kerja lebih baik. Kelemahan/kekurangan sistem
ini adalah karena media penerusnya adalah batang, maka untuk
13
penempatannya menjadi lebih sulit dan perlu ruang gerak yang lebih besar.
Untuk konstruksi linkage mechanism dapat dilihat pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11. Konstuksi Sistem Pengoperasian Kopling Jenis Linkage
Mechanism
Sumber: (Spektrum: 2008)
c. Centifugal Mechanism (Mekanisme Sentrifugal)
Melihat dari Gambar 2.12, jika mesin berputar maka bandul sentrifugal
akan terlempar keluar oleh gaya sentrifugal, sehingga centrifugal plate akan
tertarik sehingga menekan pelat kopling ke back plate/flywheel. Bila putaran
mesin berkurang maka intensitas tekanan centrifugal plate juga berkurang.
Gambar 2.12. Konstuksi Sistem Pengoperasian Kopling Jenis Centrifugal
Mechanism
Sumber: (Spektrum: 2008)
14
2. Sistem Pengoperasian Kopling Tipe Hidrolik
Komponen sistem hidrolik lebih banyak dibandingkan sistem mekanik, tetapi
mempunyai keuntungan yang mampu mengatasi kekurangan sistem mekanik,
yaitu kehilangan tenaga karena gesekan lebih kecil sehingga penekanan pedal
kopling lebih rungan, memungkinkan diberikan perbandingan diameter master,
dan release cylinder sehingga penekanan pedal kopling jauh lebih ringan,
pemindahan tenaga lebih cepat dan lebih baikm penempatan fleksibel karena
fluida dialirkan melalui flexibel hose.
Kekurangan dari sistem hidrolik adalah konstruksinya rumit dan dapat terjadi
kegagalan fungsi jika terdapat udara di dalam sistem. Komponen utama dari
sistem hidrolik ini adalah master cylinder dan release cylinder. Untuk konstruksi
pengoperasian kopling dengan sistem hidrolik dapat dilihat pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13. Konstuksi Sistem Pengoperasian Kopling Jenis Hydraulic
Mechanism
Sumber: (Spektrum: 2008)
2.2.5. Kerusakan Dan Gangguan Pada Kopling
Adapun beberapa kerusakan pada kopling diantaranya kopling selip, kopling
menggesek, penyambungan kopling kurang tepat, dan bunyi kopling abnormal,
1. Kopling Selip
Gambaran kondisi kopling selip adalah ketika kendaraan sedang berjalan,
pedal gas diinjak, dan putaran mesin bertambah tinggi, tetapi kendaraan terasa
tidak bergerak lebih cepat. Hal tersebut sangat terasa pada kondisi menanjak atau
15
bermuatan berat. Biasanya keadaan tersebut disertai dengan bau karet terbakar
sebagai mana yang diilustrasikan pada Gambar 2.14. Untuk mengetahui apakah
kopling dalam kondisi selip dapat melakukan dengan cara menarik tuas rem parkir
(hand brake), hidupkan mesin, injak pedal kopling, kemudian masukkan gigi
percepatan pada posisi satu atau dua. Sementara pedal kopling masih diinjak,
naikkan putaran mesin, kemudian angkat pedal kopling perlahan-lahan. Apabila
ternyata putaran mesin tidak berubah (berkurang) atau mesin tidak cenderung mati
maka dapat disimpulkan bahwa kopling dalam kondisi selip.
Gambar 2.14. Ilustrasi Kopling Selip
Sumber: (Spektrum: 2008)
2. Kopling Menggesek
Gambaran kondisi kopling menggesek adalah meskipun pedal kopling sudah
diinjak penuh, tetapu persneling tidak dapat dipindahkan. Sementara itu, terdengar
bunyi geretak roda gigi di dalam bak persneling seperti yang diilustrasikan pada
Gambar 2.15. Gambaran tersebut menyatakan bahwa kopling ridak dapat
dilepaskan dengan sempurna.
Gambar 2.15. Ilustrasi Kopling Menggesek
Sumber: (Spektrum: 2008)
16
3. Penyambungan Kopling Kurang Tepat
Gambaran kondisi penyambungan kopling kurang tepat seperti yang
dilustrasikan pada Gambar 2.16 adalah ketika kendaraan akan berjalan, pedal
kopling dilepas secara perlahan. Tetapi, ternyata kendaraan tidak bergerak halus,
badan mobil bergetar, dan setelah pedal kopling dilepaskan penuh, dan kendaraan
tiba-tiba bergerak dengan cepat. Apabila akan menjalankan kendaraan, lepaskan
pedal kopling dengan perlahan-lahan. Dalam keadaan tersebut, terkadang pedal
kopling, tangkai persneling, setir, dan badan kendaraan kendaraan bergetar atau
bergoncang. Pada kedudukan pedal kopling tertentu, kopling tersabung sempurna
dan getaram-getaran tersebut berhenti. Dalam keadaan ini kendaraan berjalan
seperti biasa, tetapi tidak mudah dikendalikan dan tidak sesuai dengan yang
diinginkan.
Gambar 2.16. Ilustrasi Penyambungan Kopling Kurang Tepat
Sumber: (Spektrum: 2008)
4. Bunyi Kopling Abnormal
Gambaran bunyi kopling abnormal seperti diilustrasikan pada Gambar 2.17
adalah ketika pedal kopling diinjak, terdengar bunyi aneh dan ketika kopling
dilepas, terdengar bunyi yang aneh. Tetapi, apabila diinjak, bunyi tersebut tidak
terdengar lagi. Umumnya penyebab kopling berbunyi abnormal adalah tidak
cukup pelumas pada sambungan-sambungan dari sestem penggerang kopling
antara pedal kopling dan kopling.
17
Gambar 2.17. Ilustrasi Bunyi Kopling Abnormal
Sumber: (Spektrum: 2008)
2.2.6. Langkah-Langkah Overhaul Dan Pemeriksaan Kopling
1. Alat dan Bahan
a. Unit Kopling
b. Vernier Calliper
c. Dial Tester Indicator
d. Mistar Baja
e. Feller Gauge
f. Center Clutch
g. Tool Bok
h. Majun
i. Manual Book
j. Nampan
2. Pembongkaran
a. Persiapkan alat dan bahan.
b. Buatlah tanda pada clutch cover dan flywheel agar mempermudah ketika
proses pemasangan.
c. Pasangkan center clutch untuk menahan disc clutch pada tempatnya.
d. Kendorkan baut pengikat rumah kopling ke flywheel dengan urutan
menyilang secara merata dan bertahap sampai tidak ada tekanan pegas.
e. Lepaskan baut pengikat satu per satu dan kemudian lepaskan clutch
cover dan disc clutch.
18
f. Lepaskan bantalan pembebas dengan hub, garpu, dan karet pelindung
transmisi.
3. Pemeriksaan
a. Plat Kopling (Disc Clutch)
1) Periksa Plat Kopling Dari Keausan
Gambar 2.18. Pemeriksaan Paku Keling
Sumber: (Mardiansyah: 2013)
Menggunakan vernier caliper lakukanlah pengukuran
kedalaman paku keeling seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.18.
2) Periksa Keolengan Plat Kopling
Gambar 2.19. Pemeriksaan Disc Clutch
Sumber: (Mardiansyah: 2013)
Menggunakan dial gauge ukurlah keolengan plat kopling seperti
yang ditunjukkan pada gambar 2.19.
19
2.2.2. Plat Penekan (Pressure Plate)
Gambar 2.20. Pemeriksaan Pressure Plate
Sumber: (Mardiansyah: 2013)
Periksa kerataan pressure plate menggunakan mistar baja dan feller
gauge seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.20.
2.2.3. Pegas Diafragma
Menggunakan vernier caliper ukur kedalaman dan lebar keausan
pegas difragma.
2.2.4. Flywheel
Gambar 2.21. Pemeriksaan Flywheel
Sumber: (Mardiansyah: 2013)
Menggukan dial gauge ukur keolengan flywheel seperti yang
ditunjukkan pada gambar 2.21.
20
2.2.5. Bantalan Pilot (Pilot Bearing)
Gambar 2.22. Pemeriksaan Pilot Bearing
Sumber: (Mardiansyah: 2013)
Putar bantalan pilot dengan jari dengan menambah penekanan pada
arah aksial seperti pada gambar 2.22. Jika putaran berat, macet, atau
kocak berlebihan, maka lakukanlah penggantian bantalan pilot.
2.2.6. Bantalan Pembebas (Release Bearing)
Putar bantalan pembebas dengan tangan dengan menambah
penekanan pada arah aksial. Bila putaran berat atau tertahan maka
lakukan penggantian bantalan pembebas. Tahan hub dan case dengan
tangan kemudian gerakkan pada semua arah. Batas maksimal pergerakan
case adalah 1 mm, jika bergerak melebihi batas maka ganti bantalan
pembebas.
4. Pemasangan
a. Pasang disc clutch pada flywheel dengan bantuan center clutch dan atur
posisinya agar tepat di tengah (center).
b. Pasang clutch cover dengan memperhatikan tanda yang telah dibuat
ketika proses pembongkaran dan ketepatan knock pin
c. Pasang baut-baut pengikat clutch cover.
d. Kencangkan baut-baut pengikat secara bertahap. Mulailah pengencangan
dari baut yang paling dekat dengan knock pin kemudian ke baut lainnya
dengan arah menyilang.
e. Kencangkan baut pengikat dengan momen pengencangan sesuai pada
manual book.
21
2.2.7. Mekanika Teknik
Mekanika adalah ilmu fisika yang memprediksi dan menjelaskan kondisi dari
benda diam atau bergerak yang dipengaruhi oleh gaya. Tidak ada cabang ilmu lain
yang memainkan peran yang lebih besar dalam analisis rekayasa dibandingkan
dengan mekanika. Meskipun prinsip-prinsip mekanika sedikit, tetapi mekanika
memiliki aplikasi luas dalam ilmu rekayasa. Prinsip-prinsip dari mekanika adalah
inti dari penelitian dan pengembangan di bidang getaran, stabilitas dan kekuatan
struktur, mesin, robotika, roket dan desain pesawat ruang angkasa, kontrol
otomatis, performa mesin, aliran fluida, mesin dan peralatan listrik, dan molekul
perilaku atom. Mekanika merupakan ilmu yang tertua dari ilmu fisika. Sejarah
awal ilmu mekanika dimulai oleh Archimedes (287 – 212 SM) dengan prinsip
tuas dan prinsip daya apung. Kemudian Stevinus (1548 – 1620) melakukan
penemuan yang substansial mengenai rumusan hukum kombinasi vektor dari gaya
dan juga merumuskan sebagian besar prinsip-prinsip statika. Penelitian pertama
dari masalah dinamika dilakukan oleh Galileo (1564 – 1642) untuk eksperimen
dengan batu jatuh. Formulasi yang akurat dari hukum gerak, serta hukum,
gravitasi, dibuat oleh Newton (1642 – 1727). Kontribusi besar untuk
perkembangan ilmu mekanika juga dilakukan oleh Da Vinci, Varignon, Euler,
D’Alembert, Lagrange, Laplace, dan lain-lain. Berdasarkan wujud dari materinya,
mekanika dibagi menjadi dua yaitu:
1. Mechanics of Solids (Mekanika Benda Solid)
2. Mechanics of Fluids (Mekanika Fluida)
Mekanika benda solid dibagi lagi menjadi dua yaitu mekanika benda tegar
(mechanics of rigid bodies) dan mekanika benda berubah bentuk (mechanics of
deformable). Benda yang ridak bergerak atau diam atau deformasi benda tersebut
dapat diabaikan disebut dengan benda kaku (rigid body). Mekanika yang
berhubungan dengan benda kaku atau benda yang diam disebut dengan statika
(statics). Dan mekanika yang berhubungan dengan pergerakan suatu benda
disebut dinamika (dynamics). Dinamika yang berhubungan dengan pergerakan
suatu benda uang dengan atau tanpa dipengaruhi suatu gaya disebut dengan
22
kinematika (kinematics) dan jika suatu benda bergerak akibat pengaruh suatu gaya
disebut dengan kinetika (kinetics). (Zulkifli, 2015)
2.2.8. Konsep Dasar Mekanika Teknik
Sebelum mempelajari mekanika teknik, penting terlebih dahulu kita mengerti
dan memahami konsep dasar mekanika teknik yaitu:
1. Length
Konsep ruang berhubungan dengan posisi dari sebuah titik P. Posisi titik P
dapat didefinisikan oleh tiga buah ukuran terhadap titik referensi tertentu (titik
origin) dalam tiga arah. Ukuran-ukuran panjang ini dikenal sebagai koordinat
titik P.
2. Time
Waktu dipahami sebagai rangkaian peristiwa. Untuk mendefinisikan suatu
kejadian, tidaklah cukup dengan mengindikasikan posisinya dalam ruang.
Waktu dari suatu kejadian juga harus diberikan. Meskipun waktu dalam prinsip
statika adalah variabel bebas (independent), namun kuantitas ini memainkan
peran penting dalam studi dinamika.
3. Mass
Massa adalah suatu ukuran jumlah materi dalam suatu benda yang digunakan
untuk membandingkan sifat antara suatu material dengan yang lainnya.
Kuantitas ini memanifestasikan dirinya sebagai daya tarik gravitas antara dua
benda dan memberikan ukura daya tahan materi terhadap perubahan kecepatan.
4. Force
Secara umum, haua ini dianggap sebagai “tekan” atau “tarik” yang diberikan
oleh suatu benda lainnya. Interaksi ini dapat terjadi kerika ada kontak langsung
antara benda, seperti orang mendorong di dinding, atau dapat terjadi walaupun
ada jarak yang memisahkan kedua benda terebut. (Zulkifli, 2015)
2.2.9. Tumpuan
Tumpuan adalah tempat bersandarnya suatu konstruksi dan tempat bekerjanya
reaksi. Masing-masing memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Jenis-jenis
tumpuan pada umumnya adalah:
23
1. Tumpuan Sendi
Tumpuan sendi adalah tumpuan yang dapat menerima gaya dari segala arah,
namun tumpuan ini tidak dapat menerima momen. Tumpuan ini dapat
menerima dua reaksi gaya, yaitu gaya vertikal ( ) dan gaya horizontal ( ).
Salah satu contoh tumpuan sendi adalah input shaft transmisi yang duduk pada
pilot bearing. Pada gambar 2.23 menunjukkan gaya reaksi dari tumpuan sendi.
Gambar 2.23 Gaya Reaksi Tumpuan Sendi
Sumber: (Zulkifli: 2015)
2. Tumpuan Rol
Tumpuan rol adalah tumpuan yang hanya dapat menerima gaya bekerja tegak
lurus (vertikal) dan tidak dapat menerima momen. Jika diberi gaya horizontal
makan akan bergerak atau menggelinding karena sifat rol. Salah satu contoh
tumpuan rol adalah roda manual crane. Pada gambar 2.24 menunjukkan gaya
reaksi dari tumpuan rol.
Gambar 2.24 Gaya Reaksi Tumpuan Rol
Sumber: (Zulkifli: 2015)
24
3. Tumpuan Jepit
Tumpuan jepit adalah tumpuan yang dapat menerima gaya dari segala arah dan
dapat menerima momen. Tumpuan ini dapat menerima menerima dua reaksi
gaya, yaitu gaya vertikal ( ) dan gaya horizontal ( ). Contoh aplikasi
tumpuan jepit adalah pada kaki-kaki stand engine yang dilas. Pada gambar
2.25 menunjukkan gaya reaksi dari tumpuan jepit. (Zulkifli, 2015)
Gambar 2.25 Gaya Reaksi Tumpuan Jepit
Sumber: (Zulkifli:2015)
2.2.10. Pembebanan
Beban merupakan aksi/gaya yang mengenai struktur. Beban dapat dibedakan
menjadi beberapa jenis berdasarkan cara bekerja dari beban tersebut, yaitu:
1. Beban Titik/Beban Terpusat
Beban yang mengenai struktur hanya pada satu titik tertentu secara
terpusat. Pada gambar 2.25 menunjukkan reaksi gaya beban terpusat. Salah
satu contoh beban terpusat adalah gaya yang mengenai spesimen pada uji
impact akibat dari pendulum.
Gambar 2.26 Beban Terpusat
Sumber: (Zulkifli: 2015)
M
A B C D
2 1
25
2. Beban Terdistribusi Merata
Beban yang mengenai struktur tidak terpusat tetapi terdistribusi secara
merata. Pada gambar 2.26 menunjukkan reaksi gaya pada beban terdistribusi
merata yang mana gaya yang bekerja dapat digantikan dengan sebuah gaya
tunggal atau resultan (R) yang setara dengan beban tersebut.
Gambar 2.27 Beban Terdistribusi Merata
Sumber: (Zulkifli: 2015)
3. Beban Terdistribusi Tidak Merata
Pada beban yang tidak terdistribusi secara merata ini, meka besarnya nilai
resultan (R) adalah R = ⁄ .wL, dan jarak dari titik ujung ke resultan (R)
adalah 2. ⁄ seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.27.
Gambar 2.28 Beban Terdistribusi Tidak Merata
Sumber: (Zulkifli: 2015)
4. Beban Terdistribusi Kombinasi
Pada beban ini digabungkan antara beban terdistribusi merata dan beban
terdistribusi tidak merata. Sehingga padanya terdapat dua nilai resultan (R),
dimana nilai R yang pertama bernilai 1 = 1.L sedangkan nilai R yang kedua
w
⁄ . R = w.L
w
R = ⁄ w.L 2. ⁄
26
adalah 2 = ⁄ . w1 w2 .L seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.28.
(Zulkifli, 2015)
Gambar 2.29 Beban Terdistribusi Kombinasi
Sumber: (Zulkifli: 2015)
2.2.11. Momen
Selain kecenderungan unuk mengerakkan benda kea rah penerapannya, gaya
juga dapat cenderung untuk memutar benda terhadap suatu sumbu. Sumbu
mungkin setiap baris yang tidak berpotongan atau sejajar dengan garis kerja gaya.
Kecenderungan rotasi ini dikenal sebagai gaya momen (M). Besarnya momen
dapat didefinisikan sebagai:
Dimana M adalah momen, F adalah gaya, dan d adalah jarak dari gaya ke titik
perputaran. Sebuah vektor M tegak lurus terhadap bidang benda. Besar M pada
arah di mana F cenderung untuk memutar benda. Aturan tangan kanan mewakili
momen F terhadap sumbu 0-0 sebagai penunjuk vektor dalam arah ibu jari,
dengan jari-jari meringkuk ke dalam arah kecenderungan rotasi. Momen M
memenuhi semua aturan dari kombinasi vektor dan mungkin dianggap sebagai
vektor geser dengan garis aksi bertepatan dengan sumbu momen. Unit dasar
dalam satuan SI adalah newton-meter (N.m) dan dalam sistem USA adalah
pound-feet (lb.ft). (Zulkifli, 2015)
w2
2 = ⁄ . w1 w2 .L
1 = w1.L
⁄ .
2. ⁄
w1
………..……………………..(2.1)
27
2.2.12. Method of Sections (Metode Potongan)
Ketika menganalisis plane truss dengan metode sambungan hanya perlu
memperhatikan dua dari tiga persamaan kesetimbangan karena prosedur
melibatkan gaya konkuren pada setiap sambungan. Metode ini memiliki
keuntungan dasar bahwa gaya dihampir semua batang yang diinginkan dapat
ditemukan langsung dari analisis bagian yang telah dipotong pada bagian tersebut.
Dengan demikian tidak perlu lagi melanjutkan dari sambungan sampai batang
yang bersangkutan telah tercapai. Dalam memilih bagian dari truss, dapat dicatat
secara umum tidak lebih dari tiga batang yang gayanya tidak diketahui yang harus
dipotong karena hanya ada tiga hubungan kesetimbangan independen yang
tersedia.
Jika bagian melewati truss dan diagram benda bebas dari sakah satu dari dua
hagian yang diambil, kemudian dapat menerapkan persamaan kesetimbangan
untuk bagian itu untuk menentukan gaya batang dibagian yang dipotong. Karena
hanya tiga persamaan kesetimbangan independen (∑ ∑ , ∑M )
yang dapat diterapkan pada diagram benda bebas dari setiap segmen. (Zulkifli,
2015)
2.2.13. Tegangan Lentur
Gambar 2.30 Tegangan Akibat Lenturan
Sumber: (Zulkifli: 2015)
Setelah lokasi sumbu netral ditentukan dan hubungan momen kelengkungan
sudah didapatkan seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.29, maka dapat
ditentukan tegangan yang dinyatakan dalam momen lentur. Tegangan lentur
28
……...……………………..(2.2)
……...……………………..(2.3)
……...……………………..(2.4)
……...……………………..(2.5)
menunjukkan bahwa tegangan sebanding dengan momen lentur dan berbanding
terbalik dengan momen inersia penampang. Besarnya tegangan bervatiasi secara
linier terhadap jarak y dari sumbu netral. (Zulkifli, 2015)
Tegangan lentur dinyatakan dengan persamaan:
atau
Dimana:
ml : Momen lentur
y : Jarak dari sumbu netral ke titik yang ingin dihitung
E : Modulus elastisitas
R : Jari-jari lengkungan
I : Momen inersia penampang
Sedangkan untuk momen inersia penampang untuk tiap bentuk memiliki
persamaan:
1. Lingkaran
4 4
2. Persegi atau Persegi Panjang
1
12 . 3
29
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Jenis Penelitian
Jenis penelitian adalah perancangan dan pembuatan special tool center clutch
untuk mempermudah dalam proses perakitan manual clutch.
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat penelitian dilaksanakan di Workshop Teknik Mesin Politeknik
Negeri Balikpapan, Jalan Soekarno Hatta Km 8 Balikpapan-Kalimantan Timur.
Waktu penelitian dimulai dari bulan Maret – Juli 2018.
3.3. Alat dan Bahan Penelitian
Penelitian tentang perancangan dan pembuatan special tool center clutch
membutuhkan peralatan dan bahan sebagai berikut:
3.3.1. Peralatan
1. Mesin Bubut
2. Mesin Las
3. Bor
4. Gerinda Potong
5. Vernier Caliper
3.3.2. Bahan
1. Besi Fe berbentuk silinder dengan diameter 4 cm dan 10 cm
2. Plat besi berukuran 20x20 cm
3. Pipa hollow diameter 2.6 cm
4. Roda 4 buah
5. Dongkrak 3 ton
6. Engine Nissan Diesel RF8
3.4. Prosedur Penelitian
1. Membuat desain bentuk special tool center clutch.
30
2. Melakukan pengukuran lebar dan diameter hub disc clutch, diameter coil
spring pada cover clutch, lebar dan diameter pilot bearing, panjang total dari
coil spring pada cover clutch hingga hub disc clutch, dan tinggi coil spring
pada cover clutch hingga lantai kerja.
3. Membuat JSA pada penggunaan special tool center clutch.
4. Melakukan analisa gaya pada tumpuan special tool center clutch.
5. Melakukan analisa momen bending dan gaya geser pada special tool center
clutch.
6. Melakukan analisa ekonomi pada special tool center clutch.
7. Menyiapkan alat dan bahan.
8. Membuat special tool center clutch sesuai dengan hasil pengukuran dan
analisa.
9. Melakukan uji coba special tool center clutch.
3.5. Desain
3.5.1. Desain Bahan
Gambar 3.1 Desain 2D Disc Clutch Tampak Depan
31
Gambar 3.2 Desain 2D Disc Clutch Tampak Samping
Gambar 3.3 Desain 3D Disc Clutch
Gambar 3.4 Desain 2D Cover Clutch Tampak Depan
32
Gambar 3.5 Desain 2D Cover Clutch Tampak Samping
Gambar 3.6 Desain 3D Cover Clutch
Gambar 3.7 Desain 2D Pilot Bearing Tampak Depan
33
3.5.2. Desain Special Tool
Gambar 3.8 Desain 2D Special Tool Center Clutch Tampak Samping
Gambar 3.9 Desain 2D Special Tool Center Clutch Tampak Depan
Pada Gambar 3.8 dan 3.9 ukuran bagian depan center clutch disesuaikan dengan
lebar dan diameter pilot bearing pada flywheel. Bagian depan ini berfungsi
sebagai titik tumpu pada saat penggunaan center clutch. Bagian tengah pada
center clutch disesuaikan dengan lebar dan diameter dari disc clutch. Pada bagian
ini, center clutch akan menerima gaya yang berasal dari beban disc clutch. Pada
bagian belakang merupakan tempat untuk memegang center clutch ketika
digunakan. Di bagian ini akan menerima gaya yang berasal dari kekuatan
pengguna center clutch untuk menahan disc clutch ketika pemasangan.
34
Gambar 3.10 Desain 3D Special Tool Center Clutch
35
3.6. Diagram Alir
Gambar 3.11 Diagram Alir Rancang Bangun Special Tool Center Clutch
Perancangan Desain
Start
Observasi Lapangan
dan Tinjauan Pustaka
A
Pembuatan Alat
Melakukan
Pengukuran dan
Analisis Kekuatan
Hasil
Pengukuran
dan Analisis
Kekuatan
Data Sudah
Sesuai
A
Iya
Tidak
Pengujian Alat
Hasil Pengujian
Sudah Sesuai
Iya
Tidak
Finish
Persiapan Alat dan
Bahan
Membuat JSA
36
3.7. Time Frame
Rincian kegiatan penelitian yang akan dilaksanakan pada waktu yang
tentukan, hal ini ditunjukkan dalam Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Kegiatan
Keterangan:
: Sudah Dilakukan
: Belum Dilakukan
No Jenis Kegiatan Bulan
Maret April Mei Juni Juli Agustus
1 Observasi
2 Membuat Proposal
Tugas Akhir
3 Seminar Proposal
Tugas Akhir
4
Merancang Spesial
Tool Center
Clutch
5 Menganalisis Data
6
Membuat Special
Tool Center
Clutch
7
Uji Coba Special
Tool Center
Clutch
8 Membuat Laporan
Tugas Akhir
9 Ujian Tugas Akhir
37
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Perancangan Special Tool Center Clutch
Proses perancangan adalah suatu proses awal dalam sebuah pembuatan yang
mana berawal dari sebuah desain dan belum terealisasikan. Dalam proses
perancangan special tool center clutch memerlukan sebuah desain yang sesuai
dengan perancangan dan perhitungan agar special tool ini dapat bekerja sesuai
dengan fungsinya dan dapat bekerja dengan aman. Pada gambar 4.1 menunjukkan
bahwa special tool center clutch sudah sesuai dengan perancangan awal.
Gambar 4.1 Hasil Perencanaan Special Tool Center Clutch
4.2. Pembahasan Hasil Perancangan Special Tool Center Clutch
4.2.1. Bagian Pertama
Gambar 4.2 Bagian Pertama Special Tool Center Clutch
Pada bagian pertama memiliki panjang total 50 cm. Bagian ini dibubut
menjadi 3 tingkat. Tingkat pertama berdiameter 4 cm dengan panjang 6,3 cm.
Tingkat pertama ini berfungsi sebagai penahan agar ketika bagian kedua digeser
saat proses disassembly tidak mendorong stand. Tingkat kedua memiliki diameter
38
3,7 cm dengan panjang 40,9 cm. Tingkat kedua ini berfungsi sebagai area sliding
bagian kedua ketika special tool ini digunakan seperti yang ditunjukkan pada
gambar 4.1. Tingkat ketiga memiliki diameter 2,5 cm dengan panjang 2,8 cm.
Tingkat ketiga berfungsi sebagai dudukan pada pilot bearing. Bahan material
bagian ini menggunakan baja cor SC 46. Bagian ini dibuat panjang agar
mendapatkan momen yang cukup untuk menahan beban ketika proses assembly
maupun disassembly clutch yang memiliki bobot 41 kg.
4.2.2. Bagian Kedua
Gambar 4.3 Bagian Kedua Special Tool Center Clutch
Pada bagian kedua memiliki panjang total 20 cm. Bagian kedua dibubut
bertingkat menjadi dua tingkat. Tingkat pertama sebagai dudukan cover clutch.
Tingkat pertama memiliki diameter 9,8 cm dengan panjang 12,8 cm. Tingkat
kedua sebagai dudukan disc clutch. Tingkat kedua memiliki diameter 4,5 cm
dengan panjang 7,2 cm. Bagian kedua ini kemudian dibubut diameter dalam
dengan diameter 3,8 cm dengan tujuan agar bagian pertama dapat masuk ke
bagian kedua. Tujuan dibentuk seperti ini adalah agar ketika proses assembly
maupun disassembly, cover clutch dan disc clutch dapat digeser tanpa merusak
pressure lever dan hub disc clutch. Bagian ini menggunakan baja cor SC 46 agar
kuat menerima beban dari cover clutch dan disc clutch.
39
4.2.3. Bagian Support
Gambar 4.4 Bagian Support Special Tool Center Clutch
Untuk mempermudah ketika penggunaannya, special tool ini dibantu oleh
sebuah support berupa stand agar ketika penggunaan tidak perlu lagi ditahan oleh
penggunanya. Support ini memiliki sebuah dongkrak 3 ton yang berfungsi untuk
men-adjust tinggi special tool ketika digunakan agar dapat dengan mudah
memasang atau melepas bolt pada cover clutch. Support ini memiliki roda di
bagian bawahnya agar special tool dapat diatur posisinya sesuai dengan posisi
engine. Roda tersebut dapat di-lock agar ketika digunakan stand tidak bergeser
dan menyebabkan special tool terjatuh. Pada bagian atas support diberikan
tambahan pipa dan penahan agar special tool dapat sejajar dengan tinggi pilot
bearing pada engine.
4.3. Analisa Job Safety Analysis (JSA) Special Tool Center Clutch
Analisa JSA special tool ini penulis bagi menjadi dua bagian, yang pertama
adalah JSA pembuatan special tool dan yang kedua adalah JSA penggunaan
special tool. Untuk JSA pembuatan special tool ditunjukkan pada tabel 4.1 dan
untuk JSA penggunaan special tool ditunjukkan pada tabel 4.2. Tujuan JSA ini
adalah sebagai parameter acuan keamanan yang harus diperhatikan agar dapat
terhindar dari kecelakaan kerja.
40
Tabel 4.1 Job Safety Analysis (JSA) Pembuatan Special Tool Center Clutch
No Uraian
Pekerjaan Bahaya/Resiko Pencegahan
1 Persiapan tool
dan bahan
1. Tersandung
2. Terpeleset
3. Kejatuhan tool dan
benda kerja
4. Tangan terkilir
1. Bersihkan area kerja
dan rapikan benda-
benda yang berserakan
2. Lekukan manual
handling dengan benar
3. Gunakan APD
2 Proses bubut 1. Mata dan kulit terkena
gram bubut
2. Kaki kejatuhan benda
kerja
3. Terpeleset air coolant
1. Gunakan kacamata dan
baju lengan panjang
2. Jepit benda kerja
dengan kuat pada
chuck
3. Pastikan air coolant
tidak terpercik keluar
dari mesin bubut
4. Gunakan air coolant
sesuai dengan
kebutuhan
Tabel 4.2 Job Safety Analysis (JSA) Penggunaan Special Tool Center Clutch
No Uraian
Pekerjaan Bahaya/Resiko Pencegahan
1 Persiapan tool
dan bahan
1. Tersandung
2. Terpeleset
3. Kejatuhan tool dan
benda kerja
4. Tangan terkilir
1. Bersihkan area kerja
dan rapikan benda-
benda yang berserakan
2. Lekukan manual
handling dengan benar
3. Gunakan APD
2 Disassembly
dan assembly
clutch
1. Cover clutch terjatuh
2. Stand tergeser
3. Pinggang terkilir
4. Tangan terjepit
1. Turunkan cover clutch
dengan perlahan
2. Pastikan permukaan
kerja rata dan kunci
roda pada stand
3. Gunakan manual
handling
4. Gunakan APD
41
4.4. Analisa Gaya Pada Tumpuan Special Tool Center Clutch
Gambar 4.5 Diagram Benda Bebas Analisa Gaya Tumpuan Center Clutch
. .
Dimana posisi gaya berada pada:
⁄
⁄
∑ A
( )
. ( )
. ( )
( ) .
.
↑ ∑
. .
.
. N
B A
18
3
F = 41 kg = 402,21 N
50 0
………..……………………..(4.1)
42
4.5. Analisa Momen Bending dan Gaya Geser Special Tool Center Clutch
Gambar 4.6 Diagram Benda Bebas Alanisa Momen Bending dan Gaya Geser
Diketahui:
. N .
4.5.1. Gambar Potongan 1
Gambar 4.7 Diagram Benda Bebas Gambar Potongan 1
0 ≤ x ≤ 3
B A
18
3
F = 41 kg = 402,21 N
50 0
M
V
x
V
V
V .
↑ ∑
∑
x M
. x M
M . x
t x
M . x
M .
M .
M .
t x
M . x
M .
M . .
M .
43
4.5.2. Gambar Potongan 2
Gambar 4.8 Gambar Diagram Benda Bebas Gambar Potongan 2
3 ≤ x ≤ 18
↑ ∑
x V
. ( x ) V
. x . V
. x . V
V . x
∑
x [ . x
] M
M . x [ x x
]
M . x [ x . (x
)]
M . x *( x2 . x
) (
. x .
)+
M . x x2 x x .
M . x x2 x x .
M . x x2 .
x
x - 3
x
V
M
x
44
t x
M . x x2 .
M . 2 .
M . .
M .
t x
M . x x2 .
M . 2 .
M . .
M .
Untuk mengetahui nilai x, maka persamaan V diintegralkan menjadi:
V
x . x
Momen ekstrim terjadi pada dX = 0
. x
x .
x
Dengan nilai x = maka hasil dari gaya geser maksimal dan
momen bending maksimal adalah:
V . x
V .
V . .
V
M . x x2 .
M . 2 .
M . . .
45
M . .
M .
4.5.3. Gambar Potongan 3
Gambar 4.9 Diagram Benda Bebas Gambar Potongan 3
Berdasarkan hasil dari gambar potongan 1, 2, dan 3 maka didapatkan diagram
momen bending dan diagram gaya geser seperti yang ditunjukkan pada gambar
4.10 dan gambar 4.11.
M
𝑥
B
V
↑ ∑
V
. V
V .
∑M
M x
M . x
M . . x
M . . x
t x
M . . x
M . .
M . .
M . .
M .
t x
M . . x
M . .
M . .
M .
M .
46
Gambar 4.10 Diagram Momen Bending
Gambar 4.11 Diagram Gaya Geser
4.6. Analisa Tegangan Lentur Special Tool Center Cluth
Untuk mencari tegangan lentur menggunakan rumus:
M y
Dimana y adalah jarak dari sumbu netral yang ingin dihitung dan I adalah momen
inersia penampang, yang mana untuk bentuk penampang lingkaran momen inersia
didapatkan dengan rumus:
⁄ 4
.
0,1485000373
250,05
188,22
142,98
0 0,5
0,18 0,030
N
m
0
4766,19
0,5 0, 1485000373
-1.266,96
0
..…………………………..(4.2)
..…………………………..(4.3)
47
Sehingga dari persamaan 4.2 dan persamaan 4.3, didapatkan rumus:
M y
⁄ 4
Dari rumus 4.4, dapat diketahui tegangan lentur yaitu:
M y
⁄ 4
⁄ 4
. . 2⁄
2⁄
Bahan yang dipilih untuk alat ini adalah Baja Cor SC 46 yang memiliki tegangan
lentur maksimal adalah 19 2⁄ berdasarkan dari tabel 4.1. Sehingga dari
perhitungan analisa tegangan lentur dan bahan yang dipilih maka special tool ini
aman untuk digunakan.
Tabel 4.3 Klasifikasi Bahan-Bahan Fe
No Kelompok
Bahan
Lambang
Bahan
Kekuatan
Tarik
( 2⁄ )
Kekerasan
(Brinell)
Tegangan
Lentur yang
Diizinkan
( 2⁄ )
1 Besi Cor
FC 15
FC 20
FC 25
FC 30
15
20
25
30
140 – 160
160 – 180
180 – 240
190 – 240
7
9
11
12
2 Baja Cor
SC 42
SC 46
SC 49
42
46
49
140
160
190
12
19
20
3
Baja Karbon
Untuk
Konstruksi
Mesin
S 25 C
S 35 C
S 45 C
45
52
58
123 – 183
149 – 207
167 – 229
21
26
30
…..………………………..(4.4)
48
4
Baja Paduan
Dengan
Pengerasan
Kulit
S 15 CK 50
400 (Dicelup
dingin dalam
minyak)
30
SNC 21
SNC 22
80
100
600 (Dicelup
dingin dalam
air)
35 – 40
40 – 55
5 Baja Chrome
Nikel
SNC 1
SNC 2
SNC 3
75
85
95
212 – 255
248 – 302
180 – 260
35 = 40
40 – 60
40 – 60
4.7. Langkah-Langkah Proses Disassembly dan Assembly Clutch
Menggunakan Special Tool Center Clutch
Langkah-langkah proses disassembly dan assembly clutch saat menggunakan
special tool berbeda dengan menggunakan metode manual. Walaupun banyak
keuntungan yang didapatkan ketika menggunakan special tool, namun tetap perlu
memperhatikan langkah-langkah kerja special tool agar pengguna tidak
mengalami cidera dan special tool tidak rusak. Berikut ini merupakan langkah-
langkah proses disassembly dan assembly menggunakan special tool center
clutch:
1. Proses Disassembly
a. Gunakan APD yang sesuai
b. Siapkan alat dan bahan
c. Pasang bagian kedua pada cover clutch dan disc clutch
d. Pasang bagian pertama pada pilot bearing dengan cara memasukkan bagian
pertama ke bagian kedua
e. Naikkan pipa penahan pada stand agar sesuai dengan tinggi bagian pertama
f. Lepas bolt pengikat cover clutch ke engine. Jika bolt masih sulit dibuka,
atur tinggi special tool dengan cara menaikkan atau menurunkan pipa
penahan agar bolt dapat mudah dilepas
g. Kunci roda pada stand
h. Tarik bagian kedua agar dapat mengeluarkan cover clutch dan disc clutch
dari posisi menempel pada engine, setelah itu kemudian tarik bagian
pertama agar terlepas dari pilot bearing. Setelah itu kemudian turunkan
special tool dari stand
49
2. Proses Assembly
a. Gunakan APD yang sesuai
b. Siapkan alat dan bahan
c. Pasang bagian kedua pada cover clutch dan disc clutch
d. Pasang bagian pertama ke bagian kedua
e. Naikkan special tool ke atas stand kemudian pasang bagian pertama ke pilot
bearing. Jika tinggi special tool tidak sejajar dengan pilot bearing, maka
atur ketinggian pipa penahan dengan cara menurunkan dan menaikkan
silinder dongkrak
f. Kunci roda pada stand
g. Dorong bagian kedua agar cover clutch dan disc clutch menempel pada
engine
h. Pasang bolt pengikat cover clutch ke engine. Jika posisi bolt tidak sesuai
dengan lubangnya, maka putar cover clutch atau atur ketinggian cover
clutch dengan cara menaikkan atau menurunkan silinder pada dongkrak
i. Setelah bolt terpasang, lepas bagian kedua dari cover clutch dan disc clutch
kemudian lepas bagian pertama dari pilot bearing
4.8. Hasil Uji Coba Special Tool Center Clutch
Gambar 4.12 Dokumentasi Uji Coba Special Tool Center Clutch
Pada uji coba special tool memperoleh hasil yang dapat mempersingkat
waktu dan man power untuk proses penggantian clutch. Rata-rata waktu yang
diperlukan untuk penggantian clutch dengan metode manual adalah 15 menit dan
memerlukan 2 man power sedangkan jika menggunakan special tool memerlukan
50
waktu 5,7 dan 1 man power. Selain mempersingkat waktu dan man power, dengan
menggunakan special tool dapat meminimalisir cidera punggung yang berasal dari
mengangkat dan menahan cover clutch dalam jangka waktu yang lama dan
meminimalisir resiko jari terjepit. Pada gambar 4.12 menunjukkan dokumentasi
uji coba special tool center clutch.
4.9. Analisa Ekonomi Special Tool Center Clutch
Berdasarkan dari hasil uji coba special tool ini didapatkan kelebihan yang
signifikan dibandingkan jika menggunakan metode manual. Kelebihan tersebut
berasal dari beberapa faktor yaitu faktor man power, faktor efisiensi waktu, dan
faktor keselelamatan kerja. Kelebihan special tool ini ditunjukkan pada tabel 4.13
Dari kelebihan tersebut perusahaan mampu menghasilkan keuntungan lebih
dibandingkan tanpa menggunakan special tool ini.
Tabel 4.4 Kelebihan Special Tool Center Clutch
No. Faktor Metode Manual Menggunakan Special Tool
1 Man Power 2 1
2 Waktu 17 Menit 5,7 Menit
3 Keselamatan Kerja Punggung Cidera
dan Jari Terjepit Tidak ada
Seorang karyawan memiliki 23 hari kerja per bulan dan memiliki jam kerja
produktif per hari adalah 8 jam atau 480 menit dengan gaji per bulannya adalah
Rp 2.400.000 sehingga gaji karyawan per harinya adalah:
. .
.
Dengan gaji Rp 104.347 per harinya seorang karyawan mampu melakukan
penggantian disc clutch maksimal sebanyak 29 disc clutch dengan menggunakan
metode manual. Jika menggunakan special tool maka per harinya karyawan
mampu melakukan penggantian disc clutch maksimal sebanyak 85 disc clutch,
sehingga gaji karyawan per harinya jika menggunakan special tool adalah:
.
y w
51
y w .
y w .
Berdasarkan perhitungan gaji per hari maka keuntungan perusahaan dengan
menggunakan special tool ini per harinya adalah:
. . .
Dengan jumlah keuntungan per harinya Rp 201.498, maka keuntungan yang
didapat oleh perusahaan per bulannya adalah Rp 4.634.454 dan keuntungan per
tahunnya mencapai Rp 55.613.448.
52
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan pembahasan special tool center clutch
dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu:
1. Proses perancangan dan pembuatan special tool ini menggunakan metode
bubut bertingkat, bubut diameter luar, dan bubut diameter dalam.
2. Job Safety Analysis (JSA) special tool ini dibuat sedemikian rupa untuk
mencegah terjadinya accident, baik dalam proses pembuatannya maupun
proses penggunaannya.
3. Tumpuan special tool memiliki nilai 4.766,19 N pada titik dan nilai
1.266,96 N pada titik .
4. Special tool ini memiliki momen bending maksimal 250,05 N.m dan gaya
geser maksimal 0 N.
5. Special tool ini aman digunakan karena memiliki tegangan lentur maksimal
sebesar 12,22 2⁄ yang mana tegangan lentur maksimal tersebut berada
di bawah standar tegangan lentur maksimal dari bahan yang digunakan yaitu
Baja Cor SC 46 yang memiliki tegangan lentur maksimal 19 2⁄ .
6. Dari penggunaan special tool ini perusahaan mampu mendapatkan keuntungan
Rp 4.634.454 per bulannya.
5.2. Saran
Berdasarkan dari hasil kesimpulan, ada beberapa saran diantaranya:
1. Meskipun denngan adanya special tool ini mampu memberikan kemudahan
dalam proses penggantian clutch, namun pengguna harus tetap memperhatikan
faktor keselamatan ketika bekerja.
2. Dengan desain special tool yang ada, diharapkan kedepannya dapat dilakukan
pengembangan agar didapatkan hasil yang lebih maksimal.
53
DAFTAR PUSTAKA
Amin, Ridwan. Pengaruh Kelengkapan Peralatan Praktik Dan Penerapan
Kesalamatan Dan Kesehatan Kerja (K3) Terhadap Hasil Belajar Kompetensi
Perbaikan Kopling. Jurnal Pendididkan Teknik Mesin Vol. 13 No. 2. 2013.
Hlmn 82 – 83.
Jhonson, Valerie. (2015). How Long Does a Clutch Last ?. Diakses 3 April 2018
pada https://www.yourmechanic.com/article/how-long-does-a-clutch-last
Khoirunnisa, R. Neneng. Penjadwalan Perawatan Pencegahan Komponen
Kopling dan Rem Pada Mobil Pancar di Dinas Pencegahan dan
Penanggulangan Kebakaran Kota Bandung. Jurnal Online Institut Teknologi
Nasional Vol. 03 No. 01. 2015. Hlmn 214 dan 217.
Mardiansyah. (2013). Handout: Jobsheet Pelepasan Dan Pemasangan Transmisi.
Balikpapan: SMK Negeri 1 Balikpapan.
Nissan Diesel Motor. CO., LTD. (1999). Engine Service Manual Model RF8TC
and RF8TD Series. Japan: Nissan Diesel Motor. CO., LTD.
Prasetyo, Reza Adhika. (2016). Tugas Akhir: Rancang Bangun Alat Pembelajaran
Kopling Sistem Hidrolik. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya.
Shelley, Guy J. (1930). Method Of Assembling Clutch Parts. Diakses pada 14
Maret 2018 pada https://patents.google.com/patent/US1941022A/en
Spektrum, KTSP. (2008). Memperbaiki Unit Kopling & Komponen-Komponen
Sistem Pengoperasian. Surakarta: Cahaya Mentari.
Sularso. (2009). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta:
Pradnya Paramita
Taufiqullah. (2018). Komponen Utama Kopling. Diakses 21 Maret 2018 pada
https://www.tneutron.net/industri/komponen-utama-kopling/.
Widodo, Sri. (2018). Langkah Overhaul Kopling. Diakses 16 Maret 2018 pada
http://pendopojoglo.blogspot.co.id/2010/12/langkah-overhaul-kopling.html
Zulkifli. (2015). Buku Ajar: Mekanika Teknik. Balikpapan: Politeknik Negeri
Balikpapan