ANALISA KERUSAKAN LOW POWER REVERSE

TRANSMISSION WHEEL LOADER XCMG ZL 50 GN

(STUDI KASUS : PT. ANGELS PRODUCTS)

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh:

DWI HANDOKO

D200 140 204

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2019

ii

iii

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam publikasi ilmiah ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan

tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis atau diterbitkan dalam daftar pustaka.

Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya diatas,

maka saya akan pertanggung jawabkan sepenuhnya.

1

ANALISA KERUSAKAN LOW POWER REVERSE TRANSMISSION

WHEEL LOADER XCMG ZL 50 GN

(STUDI KASUS : PT. ANGELS PRODUCTS)

Abstrak

Clutch merupakan pemutus dan penyambungkan tenaga dari mesin menuju

komponen power train lainnya. Terjadi masalah low power reverse transmission

pada unit wheel loader xcmg zl 50 gn. Analisa ini bertujuan untuk mengetahui cara

pengoprasian disc clutch, menganalisa penyebab low power reverse serta faktor

penyebabnya, melakukan langkah perbaikan, dan merekomendasikan langkah

pencegahan kerusakan clutch. Proses pemeriksaan dilakukan dengan melakukan

performance test melalui pressure plug test, analisa visual pada hydraulic tank, hose

hydraulic. Selanjutnya dilakukan proses disassembly transmisi dan menganalisa

penyebab kerusakan mengunakan fishbone diagram. Hasil proses disassembly

terdapat kerusakan pada komponen disc dan clutch yang mengalami keausan.

Langkah perbaikan harus dilakukan pengantian komponen discs dan plates.

Tindakan pencegahan dilakukan untuk mencegah terjadi low power reverse kembali.

Kata kunci : Clutch, disc dan plate, low power

Abstract

Clutch is a breaker and connector power from the engine to other power train

components. There was a low power reverse transmission problem on the XCMG ZL

50 GN wheel loader unit. This analysis aims to find out how to operate the clutch

disc, analyze the causes of low power reverse and its causes, make corrective steps,

and recommend steps to prevent clutch damage. The inspection process is carried out

by performing a performance test through a pressure plug test, visual analysis of a

hydraulic tank, a hydraulic hose. Then the transmission disassembly process is

carried out and analyzed the cause of the damage using a fishbone diagram. The

disassembly process results in damage to the disc and clutch components that are

subjected to wear. Repair steps must be made to replace the discs and plates

components. Precautions are taken to prevent low power reverse back.

Keywords: Clutch, disc and plate, low power

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Wheel Loader beroperasi dengan mobilitas yang cukup tinggi dengan cara estafet.

Hal tersebut membutuhkan komponen transmisi yang prima untuk memindahkan

tenaga, mengerakan unit serta mengatur berjalan arah maju maupun mundur

2

(reverse) unit tersebut. Kerusakan sistem reverse transmisi akan membuat unit tidak

dapat beroprasi.

Berdasarkan kerusakan tersebut timbul inisiatif untuk menganalisa kerusakan

low power reverse transmisi pada Wheel Loader XCMG ZL 50 GN sehingga

kerusakan tersebuat dapat diatasi dengan cara yang efektif.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan laporan tugas akhir ini, yaitu :

Tujuan

a.Mengidentifikasi penyebab kerusakan low power reverse transmisi pada unit wheel

loader XCMG ZL 50 GN.

b.Mengetahui langkah perbaikan low power reverse transmisi pada unit wheel loader

XCMG ZL 50 GN.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dibuat untuk mencegah pembahasan out of topic utama sehingga

pembahasan tetap dalam cangkupan masalah. Pembahasan dalam tugas akhir ini

adalah mengetahui penyebab kerusakan dan mengetahui langkah perbaikan low

power transmisi unit wheel loader XCMG ZL 50 GN.

1.4 Landasan Teori

Power Train pada alat berat adalah suatu sistem rangkaian komponen yang berfungsi

meneruskan tenaga dari engine mulai dari torque converter sampai final drive

menuju roda atau track untuk mengerakkan unit.

Power train bukan hanya sekedar menyalurkan tenaga. Apabila engine dihubungkan

langsung dengan final drive, unit akan selalu bergerak selama engine dalam kondisi

hidup. Powert train memungkinkan memutuskan hubungan dengan engine dan

mengontrol tenaga dari engine. Peranan dasar dari power train adalah :

a. Mengubah arah gerakan dari unit.

b. Mengubah kecepatan gerak dan torsi.

c. Menghubungkan dan memutuskan tenaga dari engine.

d. Menyeimbangkan distribusi tenaga ke final drive.

3

1.5 Sistem Transmisi unit XCMG ZL 50 GN

Gambar 1 Transmisi XCMG ZL 50 GN

Sistem transmisi unit Wheel Loader XCMG mengunakan transmisi dengan model

2BS315A (D) dengan tipe transmisi hydraulic power shift gear number 2 forward

dan 1 reverse.

Table 1 Transmission sistem XCMG ZL 50 GN

Item Description

Transmission

System (Gearbox)

Model 2BS315A (D)

Type Hydraulic Power shift

Gears II forward

gears and I

reverse

Transmission Working Pressure (MPa) 1.08 - 1.47

Pada sistem transmisi XCMG ZL 50 GN ini terdiri dari hydraulic torque converter,

gearbox, oil pipe, transmission shaft, front and rear driving axle and wheels.

Perpindahan atau perubahan arah travelling dilakukan oleh transmisi.

4

Gambar 2 Transmission system XCMG ZL 50 GN

a. Beban Ekuivalen P = X.V.Fr + Y.Fa (Sularso, 135) (1)

P : beban ekuivalen (kN)

V : faktor putaran

Fr : beban radial actual (KN)

Fa : beban aksial actual (KN)

Y : aksial load factor

X : radial load factor

b. Perhitungan beban radial pada bearing :

𝐹𝑟 = 𝑚.𝑔.𝑣2

= 𝑚. 𝑔. 𝜔2. 𝑟 (Sularso, 136) (2)

𝑑𝑚

= 𝑚. 𝑔. 𝑑𝑚.

2𝜋𝑛 2

( ) 60

m : massa bearing (kg) g

: gravitasi (9.81 m/s2)

5

dm : diameter rata-rata bearing (m) n

: putaran engine (rpm

6

2. METODE

2.1 Diagram Alir Prosedur Pemeriksaan Kerusakan Transmisi

Gambar 3 Diagram Alir Prosedur Pemeriksaan Kerusakan Transmisi

2.2 Alat dan Bahan

a. Wheel loader XCMG ZL 50 GN

b. 1 set Tools Box

c. Pressure Gauge

d. Webbing sling dan hoist crane

e. Stopwatch

2.3 Prosedur Pemeriksaan

2.3.1 Performance Test

7

Performace test dilakukan pada unit Wheel loader XCMG ZL 50 GN dengan cara

memeriksa tekanan dari hydraulic oil (pressure test) pada system transmisi

2.3.2 Pemeriksaan Visual

Pemeriksaan visual merupakan langkah awal dilakukan untuk memeriksa kondisi

visual komponen system transmisi mulai dari hydraulic oil level, hose hydraulic

dan control valve. Langkah ini bertujuan untuk melihat kebocoran maupun

kerusakan yang dapat diperiksa secara visual.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Performance Test

Performance test pada unit di dapatkan data berupa tekanan hydraulic oil sebesar

1.2 MPa, dengan hasil tersebut maka bisa dipastikan tekanannya normal karena

masih dalam tekanan kerja transmisi yang di izinkan yaitu pada 1.08~1.47 MPa

(Sumber data : OMM unit Wheel Loader XCMG ZL 50 GN) .

Tabel 2 Hasil performance Test

Pengujian Komponen yang

Diuji

Standart Test

(MPa)

Actual Test

(MPa)

Pressure Test Transmission

Hdy Oil Pressure 1.08~1.47 1.20

3.2 Hasil Pemeriksaan Hydraulic Tank

Dari hasil pemeriksaan visual yang telah dilakukan didapatkan level oli hidrolik

dalam keadaan penuh dari standart yang diizinkan. Kondisi tersebut dapat diketahui

dari pemeriksaan visual indicator oil level yang menunjukan pada batas high seperti

yang terlihat pada gambar 4 berikut :

8

Gambar 4 Hasil Pemeriksaan Hydraulic Tank

Dari hasil pemeriksaan visual yang dilakukan pada komponen hose hydraulic tidak

ditemukan kebocoran dan kerusakan pada hose maupun pada sambungan hose

hydraulic. Kondisi hose seperti yang terlihat pada gambar 5 berikut :

Gambar 5 Hasil Pemeriksaan Hose Hydraulic

3.3 Hasil Proses Disassembly

Dari hasil pemeriksaan visual tidak di ketemukan trouble, maka proses disassembly

harus dilakukan untuk mencari sumber trouble pada transmisi.

9

Setelah dilakukan pembongkaran transmisi ditemukan kerusakan yang pada gigi

over running cluth yang aus seperti terlihat pada gambar 6.

Gambar 6 Over Running Clutch

1)Bearing padaover running clutch dan planetary gear

Pada saat melakukan pembongkaran transmisi ditemukan keausan pada bearing

over running clutch dan planetary gear, hal tersebut membuat komponen gear kocak

dan berputar tidak normal yang posisi bearing seperti terlihat pada gambar 7 berikut

Gambar 7 Bearing pada over running clutch dan planetary gear.

Hasil perhitungan umur bearing

Tabel 3 Hasil perhitungan umur bearing

Serial

Number

Beban

ekuivalen

(N)

Beban radial

(N)

Umur

nominal

(Jam)

Rasio umur

(%)

10

6010 4 941.66 8 824.39 13 607.65 65.32

Perbandingan umur aktual pemakaian operasi dilapangan dengan umur

perhitungan bearing 13 607.32 jam adalah 0.6532. Jadi pemakaian optimal

bearing dilapangan adalah 65.32%.

2)Kerusakan Disc dan Plate

Terjadi keausan pada susunan disc dan plate transmisi, kondisi ini yang

menyebabkan proses reverse transmisi mengalami trouble. Karena disaat proses

engaged disc dan plate kondisi merapat akan mengalami selip yang mengakibatkan

tidak dapat meneruskan tenaga dengan sempurna dan menyebabkan kegagalan

shifting. Kondisi disc seperti terlihat pada gambar 8 berikut :

Gambar 8 Kondisi Disc

11

Kondisi plate di dalam transmisi, plate berfungsi sebagai fiction plate yang terbuat

dari baja tahan karat serta tahan temperatur tinggi. Walaupun dengan bahan yang

tahan terhadap temperatur tinggi namun bisa mengalamai keauasan karena faktor

usia dan pemakaian.Seperti terlihat pada gambar 9.

Gambar 9 Kondisi Plate

4.4 Langkah Perbaikan

Langkah perbaikan akan dilakukan dengan re-assembly setiap komponen yang

mengalami kerusakan dengan komponen yang baru. Pemasangan harus dengan

Standart Operation Procedure (SOP) dan dengan Operator Manual &

Maintenance (OMM) unit wheel loader XCMG ZL 50 GN

Berikut merupakan daftar order sparepart dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 3 Sparepart order

No Part Name Serial Numbers Qty

1. Inner seal ring 2140.6.6 1

2. Ball bearing 6210 1

3. Seal bearing 1

4. Seal ring ZL 40A.30.5.11 1

12

5. Ball bearing 6211 1

6. Ball bearing 6010 E

7. Rotation oil seal 9310465 1

8. Plate 2502005 1

9. Seal gasket 1

10. Friction discs 7

11. Friction plates 7

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

1. Penyebab terjadinya low power revwerse transmission terjadi pada komponen

discs dan plate. Discs dan plate mengalami keausan yag mengakibatkan

terjadinya slip pada proses engaged Karena discs dan plate memiliki tingkat

ketelitian presisi yang tinggi maka diperlukan komponen penganti yang baru.

2. Langkah perbaikan dilakukan dengan memeriksa komponen yang mengalami

kerusakan dan membuat daftar request sparepart yang dibuat saat proses

sweeping agar komponen bekerja secara normal dan tidak terjadi permasalahan

pada komponen yang sama, proses perbaikan dilakukan dengan cara re-assembly

setiap komponen yang mengalami kerusakan dengan komponen baru. Assembly

harus dilakukan sesuai dengan Standart Operation Procedur (SOP) dan

Operation Manual & Maintenance (OMM) unit wheel loader ZL 50 GN.

3. Kerusakan pada bearing over running clutch terjadi pada hour meter 8889.4 jam

dan umur pemakaian bearing aktual dilapangan sebesar 65.32%.

13

4.2 Saran

1. Pada saat melakukan pekerjaan apapun dalam bekerja harus lebih teliti dan

memahami study literature karena kesalahan sedikit saja bisa berakibat fatal bagi

unit.

2. Lakukan pemahaman terhadap standar perawatan secara berkala agar

komponen-komponen sistem transmisi terjaga dan tidak mudah mengalami

kerusakan.

3. Melakukan daily check dengan teratur untuk meminimalisar kerusakan yang

sama pada sistem transmisi.

PERSANTUNAN

Alhamdulillah dengan rasa senang hati karya sederhana dengan judul “ANALISA

KERUSAKAN LOW POWER REVERSE PADA WHEEL LOADER XCMG

ZL 50 GN (STUDI KASUS : PT. ANGELS PRODUCTS)” ini dapat

terselesaikan. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan terimakasih kepada :

1. Kedua orang tua dan kakak tersayang, yang senantiasa menjadi support system

dan mengalirkan doa didalam setiap sujudnya.

2. Amin Sulistyanto, ST MT, selaku dosen pembimbing yang senantiasa

memberikan arahan dan bimbingan yang bermanfaat hingga terselesaikannya

tugas akhir ini.

3. Teman-teman seperjuangan 2014, yang telah bersama berjuang untuk menimba

ilmu di Jurusan Teknik Mesin

4. Teman-teman program sudetan Vokasi, yang juga telah bersama-sama berjuang

di program sudetan alat berat.

5. Teman, Sahabat, Saudara “Trik-Trik Grub” alasan yang membuat betah

sekaligus penyemangat ketika belajar di kampus.

6. Keluarga Mahasiswa Teknik Mesin (KMTM), yang telah memberikan pelajaran

kepemimpinan, pengalaman, dan kenangan yang luar biasa.

14

7. Keluarga Besar Rapma FM serta ORTASTA yang mengajari arti pentingnya

keluarga, kebersamaan dan hal-hal baru dalam perjalan study.

8. SFA Steak & Resto, SOLOPro Event Organizer & Marketing Service, Rown

Division, Rancana Tour CV Rancana Madya, SJS Travel & Event Management

yang telah mengajarkan bahwa hidup tidak harus selalu linier dengan study

yang kita tempuh. Agar semakin menambah bekal dalam menghadapi dunia

kerja yang sebenarnya.

9. Dinas Pariwisata Pemuda dan Olahraga Kab. Karanganyar serta Paguyuban

Putra Putri Lawu yang telah memberikan warna baru dalam perjalan hidup dan

lebih mensyukuri tanah kelahiran.

DAFTAR PUSTAKA

Xuzhou Contruction Machinery Group Co., Ltd. 2013. “Part Book XCMG ZL 50

GN”. Jakarta : PT. Gaya Makmur Tractors

Xuzhou Contruction Machinery Group Co., Ltd. 2013. “Operation & Manual Book

XCMG ZL 50 GN”. Jakarta : PT. Gaya Makmur Tractors

https://xcmg.com/en-af/product/50949.html. Diakses pada 17 maret 2019

htpps://jokomf.blogspot.com/2012/12/power-train-alat-berat_12.html?m=1.

Diakses pada 14 April 2019

https://komponenalat-berat.blogspot.com. Diakses pada 24 April 2019

Arisandi, Frenki. 2017. Troubleshooting Transmission Pada Backhoe Loader 420

Caterpillar “Gear Can’t Shiffting”. Padang : Politeknik Negeri Padang.

Vokasi, T. P. (2013). Basic Trouble Shooting. Surakarta: Sekolah Vokasi.

Vokasi, T.P.(2013). Transmission system. Surakarta:Sekolah Vokasi.

Sularso dan Kiyoto Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Mesin. Pradnya

paramita : Jakarta, 1997.