Troubleshooting Sistem Hidrolik [PDF]

Citation preview

LAPORAN TROUBLESHOOTING ANALISA KERUSAKAN PADA REDUCING VALVE CV INDRA CAHAYA LAKSANA



Disusun oleh : FAIZ SAIFANY



NIM : 17/415339/SV/13204



DEPARTEMEN TEKNIK MESIN SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA 2020



Job Sheet Praktik Troubleshooting Hydraullic System



Nama Mahasiswa



: Faiz Saifany



NIM



: 17/415339/SV/13204



Tempat Praktik



: CV. Cahaya Indra Laksana



Tanggal Praktik



: 8 Agustus – 8 Oktober 2020



Nama Pembimbing



: F. Yoseph



Tujuan Khusus



: Dapat mengetahui troubleshooting hydraullic system pada unit Hydraulic Excavator Komatsu PC 128 UU



Alat yang digunakan I.



: Pressure meter, Kunci pas, Tool kit, Kain Lap, Kunci Socket, Extension



Latar Belakang Kondisi abnormal pada unit alat berat dapat disebabkan oleh berbagai kemungkinan



penyebab kerusakan (fault cause). Beberapa kerusakan pada unit alat berat dapat di identifikasi dari manual book unit , tak terkecuali kerusakan pada sistem kelistrikannya. Namun, terdapat beberapa kondisi kerusakan yang memerlukan analisa lebih dalam terlebih dahulu sebelum mengetahui penyebab kerusakan pada unit. Hal tersebut disebabkan kerusakan pada unit bukanlah kerusakan mendasar yang menyebab kerusakannya yang tertera pada manual book . Dalam Kasus ini, unit Hydraullic Excavator Komatsu PC 128 UU mengalami kondisi abnormal berupa low power pada actuator (meliputi boom, arm, bucket, travel, swing). Kondisi ini jarang terjadi dikarenakan keseluruhan hampir keseluruhan Actuator mengalami low power . Analisa analisa yang dilakukan berujung pada indikasi kerusakan pada salah satu komponen di dalam Control Valve. Control Valve sendiri merupakan salah satu komponen utama sistem hidrolik pada unit Excavator. Proses identifikasi tersebut berlanjut hingga tahap troubleshooting untuk memastikan jenis kerusakan yang terjadi dan menentuka solusi yang tepat guna mengatasi permasalahan yang ada II.



Tujuan



Tujuan dari proses troubleshooting sistem kelistrikan kali ini adalah untuk menentukan penyebab kerusakan yang terjadi pada unit Hydraullic Excavator Komatsu PC 128 UU. Selain itu untuk melakukan pendataan jenis kerusakan, sekaligus cara penanganannya. Hal tersebut dilakukan agar jika terjadi kerusakan di kemudian hari, data data kerusakan telah diketahui dan meningkatkan efisiensi proses Corrective Maintenance-nya III.



Dasar Teori Excavator merupakan alat berat yang paling banyak digunakan di sector pertambangan karena dilihat dari fungsinya yaitu untuk menggali, sehingga excavator sangat cocok penggunaanya di area pertambangan.Saat proses menggali, bagian front attachment adalah bagian dari excavator yang kerjanya paling banyak, hydraulic merupakan salahsatu komponen dari attachment excavator yang berfungsi menggerakan front attachment dalam posisi maksimal dengan memanfaatkan aliran oli hidrolik.



Gambar 1. Unit Troubleshooting Komatsu PC 128 UU Hydraulic adalah sebuah sistem untuk mentransfer dan mengontrol tenaga dengan menggunakan media cairan. Sistem hydraulic memanfaatkan sifat fisik cairan sehingga memungkinkan untuk merubah gaya yang relatif kecil menjadi gaya yang sangat besar.Tenaga penggerak utama Hydraukic Excavator adalah mesin diesel yang merubah energi mekanik menjadi energi hydraulic melalui tekanan pompa yang kemudian didistribusikan ke silinder hydraulic untuk menghasilkan gerakan tertentu.



Komponen sistem hidrolik pada excavator bisa dibedakan dalam dua kelompok, yaitu komponen utama dan komponen pendukung. a. Komponen Utama •



Tangki hidrolik ( Hydraullic tank) adalah sebagai tempat penampungan oli dari sistem. Selain itu juga berfungsi sebagai pendingin Oli yang kembali.



•



Pompa hidrolik ( Hydraullic Pump ) adalah sebagai pemindah oli dari tangki ke dalam sistem. Dan bersama komponen lain menimbulkan Hydraullic pressure (tenaga hidrolik)



•



Aktuator (Actuator) adalah sebagain pengubah dari tenaga hidrolik menjadi tenaga mekanik



•



Katup-katup pengontol (Control Valves) gunanya untuk mengarahkan jalannya oli ke tempat yang diinginkan Keempat komponen utama ini memiliki julukan masing-masing. Misalnya, tangki dan



pompa hidrolik (plus energi penggeraknya) sering disebut unit tenaga ( p o w e r p a c k ) . Actuator sering disebut unit penggerak. Yang banyak digunakan adalah silinder hidrolik, yang terdiri atas arm cylinder, boom cylinder, dan bucket cylinder. Control valve sering disebut unit pengatur. b. Komponen Pendukung Saluran pipa, selang, atau hose Saringan (filter) Pendingin minyak Akumulator Tuas dan pedal Komponen sistem kelistrikan c. Fluida dan Sifatnya Prinsip dasar sistem hidrolik adalah sifat fluida (zat cair) yang sangat sederhana. Sifat zat cair antara lain tidak memiliki bentuk tetap, karena akan selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya. Karena sifat itulah, cairan atau fluida akan mengalir ke berbagai arah, melewati berbagai ukuran dan bentuk, sehingga dapat mentransfer tenaga dan gaya. Dengan kata lain, sistem hidrolik adalah pemindahan serta pengontrolan gaya dan gerakan melalui pemanfaatan fluida.



Fluida yang digunakan dalam sistem hidrolik harus memenuhi kriteria: memiliki indeks kekentalan (viskositas) yang baik, tahan api, tahan dingin, tahan korosi / aus, dan tak



Gambar 2. Komponen utama sistem hidrolik Pompa hidrolik atau hydraulic pump merupakan salah satu komponen yang memiliki fungsi penting dalam sistem hidrolik. Oleh karena itu setiap sistem hidrolik pasti terdapat pompa hidrolik. Tanpa pompa hidrolik maka sistem hidrolik tidak akan bekerja dengan baik. Pada dasarnya sistem hidrolik merupakan sebuah sistem yang memanfaatkan fluida untuk menghasilkan tenaga mekanis. Zat cair atau fluida akan dirubah melalui proses tertentu kemudian disalurkan kedalam mekanisme agar dirubah menjadi tenaga mekanis yang dimanfaatkan untuk sebuah pekerjaan tertentu. Pemanfaatan zat fluida ini membutuhkan proses kompresi yang dilakukan oleh pompa hidrolik. Untuk melakukan proses kompresi maka diperlukan cara kerja tertentu. Pompa hidrolik merupakan sebuah alat yang berguna untuk mengambil energi dari suatu sumber dan mentransfer energi tersebut dalam bentuk hidrolik. Dengan kata lain fungsi pompa hidrolik adalah untuk mengubah energi mekanik menjadi tenaga hidrolik yang kemudian digunakan untuk menjalankan sistem hidrolik. Dalam sebuah sistem hidrolik, kegunaan pompa hidrolik adalah untuk menimbulkan atau membangkitkan sebuah aliran fluida dan memberikan gaya dengan jumlah sesuai dengan kebutuhan. Pada dasarnya sebuah pompa hidrolik akan menghasilkan dua kegunaan atau fungsi saat bekerja yaitu:



1. Kevakuman, pada pompa hidrolik khususnya saluran inlet akan menciptakan kevakuman agar tekanan atmosfer mampu mendorong fluida untuk masuk kedalam pompa hidrolik 2. Flow, gerakan pada pompa hidrolik akan menghisap fluida kedalam chamber atau ruang tekan pompa, membawa melalui pompa, dan menekan serta mendorong fluida kedalam sistem hidrolik. Pompa hidrolik sering dianggap sebagai pembangkit tekanan fluida padahal sebenarnya pompa hidrolik hanyak memproduksi aliran fluida saja. Sementara itu tekanan fluida akan timbul akibat adanya gaya persatuan luas dan hambatan pada aliran fluida. Oleh karena itu pompa hidrolik harus dapat bekerja dengan baik. Pompa hidrolik yang timbul permasalahan akan berdampak besar pada kerja sistem hidrolik.



Gambar 3. Sistem Kerja Hydraullic Pump Dalam sebuah alat berat peranan control valve sangatlah penting. Control valve pada alat berguna untuk mengatur sistem hidrolik agar dapat bekerja sebagaimana mestinya. Pada alat berat memanfaatkan hidrolik karena mampu menghasilkan tenaga yang besar dengan tenaga yang kecil. Selain itu keamanan dan keselamatan sistem hidrolik juga lebih terjamin. Selain itu



hampir semua alat berat memanfaatkan sistem hidrolik ini meskipun ada yang dikombinasikan dengan sistem mekanikal. Dalam sebuah rangkaian sistem hidrolik diperlukan beberapa komponen salah satunya control valve. Meskipun dalam kerjanya, control valve masih diklasifikasikan menjadi beberapa jenis. Jenis control valve ini disesuaikan dengan kebutuhan pada rangkaian sistem hidrolik.



Gambar 4. Control Valve Excavator Berdasarkan fungsinya, control valve terbagi menjadi tiga jenis, yaitu pressure control valve (katup pengontrol tekanan), flow control valve (katup pengontrol jumlah aliran), dan directional control valve (katup pengontrol arah aliran). Kerja dari control valve diatur sesuai dengan gerak dari control lever. Pada bagian control lever terdapat pilot valve yang berfungsi membuka dan menutup aliran oli dari hydraulic pump menuju control valve. Cara kerja control valve ketika control lever digerakkan pilot valve akan membuka aliran oli pada control valve dari hydraulic pump kemudian oli diatur tekanannya oleh pressure control valve, jumlah alirannya oleh flow control valve, dan arah alirannya oleh directional control valve. Selanjutnya oli langsung menuju ke attachment yang akan digerakkan.



Gambar 5. Skema sederhana dari Control Valve Attachment excavator terdiri dari boom yang menghubungkan base frame ke arm dengan panjang tertentu untuk menjangkau jarak loading atau unloading. Arm adalah attachment yang menghubungkan boom ke bucket. Bucket adalah attachment yang berhubungan langsung dengan material pada saat loading. Swing motor adalah attachment yang berfungsi untuk gerak berputar (swing) 360° yang berada diantara upperstructure dan undercariage. Travel motor adalah attachment yang berfungsi sebagai system steering dan rem untuk mengarahkan unit bergerak maju, mundur, kekanan dan kekiri. Self pressure reducing valve berfungsi untuk mengurangi tekanan discharge dari main pump dan meneruskannya sebagai tekanan pengontrol untuk solenoid valve, EPC valve dan lainnya. Standart output pressure pada self pressure reducing valve adalah 29 – 35 kg/cm² (2.84 – 3.43 MPa). Berikut prinsip kerja self pressure reducing valve.



Gambar 6. Komponen Reducing Valve Keterangan : 1. Pressure Valve 2. Spring Pressure Valve 3. Spring Pilot/Poppet 4. Pilot/Poppet 5. Spring Pressure Reducing Valve 6. Spool Reducing Valve Self pressure reducing valve merupakan pressure control valve normally open. Yang mana valve ini pada kondisi normal akan tetap membuka jalur oil pada system dan akan menutup pada saat tekanan dalam system meningkat melebihi set pressure yang telah ditentukan.



Gambar 7. Pengoperasian (Engine Stopped) Pada Gambar 7. saat engine berhenti, poppet (4) tertekan oleh spring (3) sehingga port (PR) tidak terhubung dengan port (TS). Dan spool (6) tertekan oleh spring (5) ke kiri sehingga port (P2) terhubung dengan port (TS) dan tidak ada tekanan yang tersimpan di dalam self pressure reducing valve. Valve (1) tertekan oleh spring (2) ke kiri sehingga jalur dari port (P2) ke port (A2) tertutup.



Gambar 8. Pengoperasian (Pressure (A2) lebih kecil dari (PR))



Pada Gambar 8 saat load pressure (A2) lebih rendah dari output pressure self pressure reducing valve, valve (1) menutup jalur port (P2) dan (A2) karena spring (2) dan tertekan pressure (PR) (0 kg/cm²). setelah pressure (P2) sama dengan spring (2) valve (1) mulai membuka untuk menjaga tekanan (P2) tetap konstan sampai port (PR). Ketika pressure (PR) meningkat diatas aet pressure, aliran oli akan masuk ke orifice (a) pada spool (6) dan oli mendorong poppet (4) untuk di drain (TS). Terjadi perbedaan pressure sebelum dan sesudah orifice (a) pada spool (6) sehingga membuat spool (6) bergerak dan menutup jalur dari port (P2) ke port (PR). Dengan begini pressure (P2) direduksi saat poppet terbuka dan menyesuaikan tekanan yang konstan pada port (PR).



Gambar 9. Pengoperasian (Tekanan Beban (P2) Tinggi) Pada Gambar 9 saat digunakan digging atau semacamnya tekanan beban (A2) meningkat dan discharge dari pompa meningkat sehingga mampu mengalahkan spring (2) dan membuka valve (1) sampai penuh. Hasil dari peningkatan pressure antara port (P2) dan port (A2) adalah berkurangnya nilai hambatannya sehingga mengurangi kehilangan horsepower dari engine. Pada saat pressure port (PR) meningkat diatas set pressure aliran oli akan masuk ke orifice pada spool (6) dan membuka poopet sehingga kelebihan pressure akan di drain ke tank (TS).



Terjadi perbedaan pressure sebelum dan sesudah orifice (a) pada spool (6) sehingga membuat spool (6) bergerak dan menutup jalur dari port (P2) ke port (PR). Dengan begini pressure (P2) direduksi saat poppet terbuka dan menyesuaikan tekanan yang konstan pada port (PR).



Gambar 10. Pengoperasian (Ketika Abnormal Pressure) Pada Gambar 10 ketika pressure (PR) dari self pressure reducing valve menjadi tinggi secara abnormal, maka abnormal pressure menuju ke safety valve (ball) (7) dan menekan spring (8) untuk membuka dan mengalirkan oli dari port (PR) menuju ke tank (TS). Sehingga menurunkan tekanan di port (PR) untuk melindungi PPC valve, solenoid valve dan komponen lainnya dari abnormal pressure. IV.



Pelaksanaan & Analisa



1. Parkirkan Excavator di lahan yang rata dan teduh untuk mempermudah proses Troubleshooting 2. Terdapat laporan dari operator bahwa actuator upercarriage dari excavator mengalami low power.



Gambar 11. Pemeriksaan oleh mekanik 3. Dilanjutkan dengan memeriksa Pompa hidrolik terlebih dahulu, karena komponen utama dan awal dari sistem hidrolik berada di pompa. Pemeriksaan dilakukan menggunakan Pressure meter.



Gambar 12. Pemeriksaan Pompa hidrolik 4. Pengukuran tekanan dilakukan pada kondisi idle (tuas tidak di gerakkan) terlebih dahulu, untuk menentukan apakah pompa bekerja sesuai fungsinya. Perlu diketahui bahwa pada kondisi idle pompa sudah memiliki tekanan, dikarenakan pompa sudah mengalirkan oli ke control valve.



Gambar 13. Tekanan pompa pada kondisi idle 5. Kemudian pemeriksaan ketika actuator digerakkan secara maximum, pada kasus kali ini, boom out maximum. Menggunakan salah satu actuator sudah cukup, dikarenakan disini hanya memeriksa tekanan pada pompa saja (pusat), bukan pada setiap actuator. Batas tekanan aman dari pompa adalah 15-20 MPa



Gambar 13. Tekanan pompa pada kondisi actuator maximum 6. Dikarenakan tidak ada masalah pada pompa, selanjutnya mengecek komponen selanjutnya yaitu control valve. Karena di control valve ini yang menentukan arah aliran oli hidrolik menuju actuator. Pemeriksaan dilakukan dengan mengukur tekanan pada Control valve. Jangan lupa untuk mematikan mesin sebelum memindah pressure meter ke Control valve



Gambar 14. Pemeriksaan tekanan pada Control Valve 7. Hidupkan mesin Excavator kembali, dan lakukan percobaan seperti pada langkah 4 dan 5. Yaitu ketika kondisi idle dan kondisi maximum. Dengan syarat bahwa tekanan pada kondisi idle tidak boleh 0 MPa, dikarenakan oli hidrolik sudah di alirkan oleh pompa menuju control valve.



Gambar 15. Tekanan pada Control valve ketika kondisi idle (kiri) dan max (kanan) 8. Dari hasil pengukuran dapat disimpulkan bahwa terdapat kesalahan pada Control Valve karena nilai tekanan yang dihasilkan ketika kondisi idle adalah 0 MPa. Maka dari itu perlu dilakukan pemeriksaan lebih lanjut pada Control Valve. 9. Pemeriksaan dilakukan dengan membongkar Reducing Valve.



Gambar 16. Proses pembongkaran Reducing Valve 10. Setelah pembongkaran Reducing Valve, dilakukan pemeriksaan lebih lanjut pada komponen di bagian dalam Reducing Valve. Sehingga perlu dilanjutkan pembongkaran pada Reducing Valve tersebut.



Gambar 17. Proses pembongkaran komponen Reducing Valve 11. Setelah proses pembongkaran selesai, terdapat kejanggalan pada filter Reducing Valve tersebut. Yakni Filter tersebut mengalami kecacatan (defect).



Gambar 18. Filter Reducing Valve Normal (kiri), dan abnormal (kanan) 12. Permasalahan telah ditemukan, selanjutnya perlu dilakukan penggantian pada filter reducing valve supaya Reducing valve serta Control valve dapat bekerja kembali normal. Dari hasil proses identifikasi kasus low power pada Actuator yang terjadi pada unit Excavator Komatsu PC 128 UU, dapat ditarik kesimpulan bahwa penyebab low power pada actuator dikarenakan adanya kerusakan pada Control Valve yang lebih tepatnya pada bagian Reducing Valve. Kerusakan tersebut yaitu hilangnya Filter oli hidrolik pada Reducing Valve. Hal ini berakibat pada kebocoran oli hidrolik pada Control Valve sehingga tekanan yang dihasilkan dari Control Valve menuju Actuator tidak maksimal. V.



Kesimpulan & Saran 1. Proses Troubleshooting kali ini menghasilkan permasalahan yaitu hilangnya filter oli hidrolik pada Reducing Valve 2. Perlu dilakukan penggantian filter Reducing Valve guna menyelesaikan permasalahan pada kasus kali ini. 3. Untuk kedepannya, lebih baik dilakukan pemeriksaan secara berkala berdasarkan manual book mengenai Control Valve maupun pompa dari Excavator Komatsu PC 128 UU.



4. Pada proses pengukuran tekanan jangan lupa untuk menyiapkan Bak atau ember guna menampung oli hidrolik yang tumpah dari selang. 5. Bersihkan seluruh komponen sebelum pemasangan kembali, guna mencegah gram yang menempel pada komponen yang telah di bongkar. 6. Gunakan alat pelindung diri untuk keselamatan kerja.