TUGAS AKHIR

ANALISA PENGARUH KERUSAKAN MAIN

PUMP TERHADAP KINERJA TRAVEL MOTOR

PADA RUBBER CRAWLER CARRIER

MOROOKA MST-800 VD

Disusun oleh:

IMAM BUDI SANTOSO

NIM: D200140029

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2018

ii

iii

iv

v

vi

MOTTO

Pengetahuan yang baik adalah yang memberi manfaat. Bukan yang

hanya diingat.

(Imam al-Syafi’i)

Karunia Allah yang paling lengkap adalah kehidupan yang didasarkan

pada ilmu pengetahuan.

(Ali bin Abi Thalib)

Ojo gumunan, ojo getunan, ojo kagetan, ojo aleman.

(Sunan Kalijaga)

vii

PERSEMBAHAN

Penulis mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :

Kedua orang tua yaitu Ayah (Suwoto) dan Ibu (Sudarsih) yang selalu

memberikan doa, semangat, motivasi, dan dorongan demi

terselesaikannya Tugas Akhir ini.

Saudara kandung (Setyani dan Maulina) yang selalu memberi

semangat dan dukungan.

Fatimah, kekasih yang selalu menjadi teman, penyemangat, dan

pemberi dukungan.

Seluruh rekan-rekan Fakultas Teknik khususnya Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Seluruh rekan-rekan Sekolah Vokasi Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang senantiasa

melimpahkan rahmat dan karunia-NYA, tak lupa shalawat serta salam

senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang

telah membawa kita dari jaman jahiliyyah ke jaman terang benderang

seperti saat ini. Alhamdulillahirabbil ‘aalamin penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir ini yang berjudul “Analisa Pengaruh Kerusakan Main Pump

Terhadap Kinerja Travel Motor pada Rubber Crawler Carrier Morooka MST-

800 VD”.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan untuk

memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Selama proses penyusunan Tugas Akhir penulis sadar bahwa

banyak hambatan dan kesulitan yang dialami. Bantuan semangat dan

dorongan serta bantuan baik material maupun non-material tidak lepas dari

jasa berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penyusun

menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat, nikmat, karunia,

dan kasih sayangNya.

2. Bapak (Suwoto) dan Ibu (Sudarsih) atas segala perhatian, doa, dan

dukungan baik moral maupun material yang telah diberikan.

3. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T, Ph.D Selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

4. Ir. Subroto, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin dan dosen

penguji Tugas Akhir.

5. Dr. Suranto, MM Selaku Direktur Sekolah Vokasi.

6. Bapak Ir. Supriyono, S.T, M.T, Ph.D selaku pembimbing utama yang

telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam proses

penyusunan Tugas Akhir ini.

ix

7. Bapak Amin Sulistyanto, S.T, M.T selaku Dosen penguji Tugas Akhir.

8. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin dan Vokasi beserta staf yang

telah memberikan ilmu serta wawasan yang tidak ternilai.

9. Seluruh Asisten Laboratorium Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Surakarta atas ide serta pemikiran yang diberikan

dalam proses penelitian Tugas Akhir.

10. Seluruh rekan-rekan Mahasiswa Teknik Mesin dan Sekolah Vokasi

Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah berjasa besar

dalam proses penelitian dan penulisan Tugas Akhir.

11. Teman-teman pengurus BEM FT 2016, BEM FT 2017, dan LPM

KONTUR 2017 yang juga telah berjuang bersama dalam organisasi.

12. Siti Fatimah yang telah memberikan sebagian waktunya untuk

memberikan semangat dan dorongan untuk menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

13. Rekan satu kontrakan Pak Man, Kiki, Iqbal, Raka, dan Jumali yang

telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan.

14. Serta seluruh pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu,

yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Penulis juga menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan

kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini. Maka dari itu, dengan rendah

hati penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat

membangun guna hasil yang lebih baik kedepannya. Semoga tugas akhir

ini dapat bermanfaat bagi diri sendiri maupun orang lain yang membacanya.

Surakarta, 5 September 2018

Imam Budi Santoso

x

ABSTRAK

Hydrostatic transmission adalah transmisi tenaga fluida yang

berfungsi sebagai penerus daya dari engine. Tujuan dari analisa ini

dilakukan untuk menganalisa keruskan, penyebab kerusakan, dan langkah

perbaikan main pump pada unit rubber crawler carrier Morooka MST-800

VD. Analisa ini juga untuk mengetahui besarnya gaya, flow rate, power, dan

efficiency volumetris dari main pump.

Prosedur pemeriksaan dilakukan dengan melakukan performance

test yang terdiri dari operating speed test dan pressure test. Pemeriksaan

visual juga dilakukan pada control valve, hose hydraulic, main pump, servo

mechanism, dan travel motor. Selanjutnya dilakukan analisa menggunakan

fishbone diagram untuk menganalisa penyebab kerusakan hydrostatic

transmission.

Hasil analisa terdapat kerusakan pada main pump, hose hydraulic,

dan control valve yang disebabkan oleh external leak dan prosedur daily

check yang kurang baik. Pada rear main pump, flow rate aktual adalah

103,2 L/menit dan flow rate teoritis adalah 130,4842 L/menit sehingga

efisiensi volumetris adalah 79,09%, dengan menghasilkan gaya 1271,7 N

dan daya 3,096 kW. Pada front main pump, flow rate aktual adalah 103,2

L/menit dan flow rate teoritis adalah 130,4842 L/menit sehingga efisiensi

volumetris adalah 79,09%, dengan menghasilkan gaya 211,95 N dan daya

0,516 kW.

Kata kunci: hydrostatic transmission, gaya, flow rate, daya, efficiency

volumetric, main pump, travel motor

xi

ABSTRACT

Hydrostatic transmission is a fluid power transmission that functions

as a successor to the power of the engine. The purpose of this analysis is

to analyze the continuity, the cause of damage, and the steps to improve

the main pump on the rubber crawler carrier Morooka MST-800 VD. This

analysis is also to determine the amount of force, flow rate, power,

volumetric efficiency of the main pump.

The inspection procedure is carried out by performing a

performance test consisting of operating speed test and pressure test.

Visual inspection is also performed on the control valve, hydraulic hose,

main pump, servo mechanism, and travel motor. Then an analysis is

performed using fishbone diagrams to analyze the causes of hydrostatic

transmission damage.

The results of the analysis are damage to the main pump, hydraulic

hose, and control valve caused by external leak and poor daily check

procedures. In the rear main pump, the actual flow rate is 103.2 L / min and

the theoretical flow rate is 130.4842 L / min so that the volumetric efficiency

is 79.09%, resulting in a force of 1271.7 N and a power of 3,096 kW. On

front main pump, the actual flow rate is 103.2 L / min and the theoretical

flow rate is 130.4842 L / min so that the volumetric efficiency is 79.09%,

resulting in a force of 211.95 N and a power of 0.516 kW.

Keywords: hydrostatic transmission, force, flow rate, power, efficiency

volumetric, main pump, travel motor

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .............................................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ............................................................................. V

MOTTO ...................................................................................................... vi

PERSEMBAHAN ...................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ............................................................................... viii

ABSTRAK .................................................................................................. x

DAFTAR ISI .............................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xv

DAFTAR TABEL .................................................................................... xvii

DAFTAR RUMUS .................................................................................. xviii

DAFTAR SIMBOL ................................................................................... xix

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1

1.2 Tujuan ............................................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 3

1.4 Metode Pengumpulan Data ............................................................. 3

1.5 Sistematika Penulisan ..................................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI ....................................................................... 6

2.1 Rubber Crawler Carrier Morooka MST-800 VD ............................... 6

2.2 Hydraulic System Rubber Crawler Carrier Morooka MST-800 VD .. 7

2.3 Hydro Static Transmission ............................................................... 9

2.3.1 Charging Pump ..................................................................... 9

2.3.1.1 Non Positive Displacement ...................................... 10

2.3.1.2 Positive Displacement .............................................. 10

2.3.2 Main Pump Morooka ........................................................... 12

2.3.3 Control Valve ....................................................................... 14

2.3.4 Oil Filter ............................................................................... 15

xiii

2.3.5 Brake Selenoid .................................................................... 16

2.3.6 Hydraulic Piston Motor ........................................................ 16

2.4 Oil Hydraulic Tank ......................................................................... 17

2.4.1 Kerusakan Oli ...................................................................... 20

BAB III PROSEDUR PEMERIKSAAN KERUSAKAN ............................. 23

3.1 Diagram Alir Analisa ...................................................................... 23

3.2 Alat dan Bahan .............................................................................. 24

3.3 Pemeriksaan Sistem Hidrolik ........................................................ 29

3.4 Performance Test ......................................................................... 31

3.4.1 Operating Speed Test ......................................................... 31

3.4.2 Pressure Test ...................................................................... 32

3.5 Pemeriksaan Visual ...................................................................... 34

3.5.1 Pemeriksaan Control Valve ................................................ 34

3.5.2 Pemeriksaan Hose Hydraulic .............................................. 35

3.5.3 Pemeriksaan Main Pump .................................................... 36

3.5.4 Pemeriksaan Servo Mechanism .......................................... 37

3.5.5 Pemeriksaan Travel Motor .................................................. 38

BAB IV HASIL PEMERIKSAAN DAN PEMBAHASAN .......................... 40

4.1 Hasil Performance Test ................................................................. 40

4.2 Hasil Pemeriksaan Visual .............................................................. 41

4.2.1 Hasil Pemeriksaan Main Pump .............................................. 41

4.2.2 Hasil Pemeriksaan Control Valve .......................................... 42

4.2.3 Hasil Pemeriksaan Hose Hydraulic ....................................... 43

4.3 Proses Sweeping ........................................................................... 44

4.4 Langkah Perbaikan ........................................................................ 45

4.5 Usaha Meminimalisir Kerusakan ................................................... 46

4.6 Perhitungan Main Pump ................................................................ 49

4.6.1 Rear Main Pump ..................................................................... 49

xiv

4.6.2 Front Main Pump .................................................................... 54

4.7 Hasil Perhitungan .......................................................................... 59

BAB V PENUTUP .................................................................................... 60

5.1 Kesimpulan .................................................................................... 60

5.2 Saran ............................................................................................. 62

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rubber crawler carrier morooka MST-800 VD ....................... 6

Gambar 2.2 Sirkulasi aliran oli hidrolik pada rubber crawler carrier

morooka MST-800 VD ............................................................ 8

Gambar 2.3 Fix displacement pump ........................................................ 11

Gambar 2.4 Variable displacment pump .................................................. 11

Gambar 2.5 Eksternal gear pump ............................................................ 12

Gambar 2.6 Variabel tandem axial piston pump ...................................... 13

Gambar 2.7 Prinsip operasi main pump ................................................... 14

Gambar 2.8 Komponen control valve ...................................................... 15

Gambar 2.9 Oil filter ................................................................................ 15

Gambar 2.10 Brake selenoid .................................................................. 16

Gambar 2.11 Prinsip kerja motor hidrolik ................................................ 17

Gambar 2.12 Tabel oli hidrolik morooka MST-800 VD ............................ 20

Gambar 3.1 Flow chart prosedur pemeriksaan kerusakan ...................... 23

Gambar 3.2 Morooka MST-800 VD ......................................................... 24

Gambar 3.3 Stopwatch ............................................................................ 25

Gambar 3.4 Pressure Gauge ................................................................... 26

Gambar 3.5 Screwdrive ........................................................................... 26

Gambar 3.6 Hexagonal wrench ............................................................... 27

Gambar 3.7 Tang kombinasi .................................................................... 27

Gambar 3.8 Combination wrench ............................................................ 28

Gambar 3.9 Shackle ................................................................................ 28

Gambar 3.10 Webbing sling .................................................................... 29

Gambar 3.11 Diagram aliran oli hidrolik .................................................. 30

Gambar 3.12 Nipple pressure pada hydrostatic transmission dan travel

motor .................................................................................... 33

xvi

Gambar 3.13 Pemeriksaan control valve ................................................. 35

Gambar 3.14 Pemeriksaan hose hydraulic pump .................................... 36

Gambar 3.15 Pemeriksaan main pump ................................................... 37

Gambar 3.16 Pemeriksaan servo mechanism ........................................ 38

Gambar 3.17 Pemeriksaan travel motor ................................................. 39

Gambar 4.1 Kondisi bearing plate dan washer main pump ..................... 42

Gambar 4.2 Control valve dan seal kit ..................................................... 43

Gambar 4.3 Hasil pemeriksaan hose hydraulic........................................ 44

Gambar 4.4 Fishbone diagram ................................................................ 46

Gambar 4.5 Sketch main pump ............................................................... 49

Gambar 4.6 Sketch main pump ............................................................... 54

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Spesifikasi rubber crawler carrier Morooka MST-800 VD ........ 24

Tabel 3.2 Kombinasi kerja hydrostatic transmission ................................ 32

Tabel 4.1 Hasil Performance test ............................................................. 40

Tabel 4.2 Part request untuk sistem hidrolik morooka MST-800 VD ........ 45

Tabel 4.3 Rangkuman Pembahasan Fishbone Diagram ......................... 47

Tabel 4.4 Hasil perhitungan hydraulic motor ............................................ 59

xviii

DAFTAR RUMUS

Rumus 1. Daya pompa .............................................................................. 9

Rumus 2. Volumetric efficiency gear pump .............................................. 10

Rumus 3. Luasan permukaan piston rear main pump ............................. 49

Rumus 4. Volume displacement piston rear main pump .......................... 50

Rumus 5. Flow rate teoritis rear main pump ............................................ 51

Rumus 6. Efisiensi volumetris rear main pump ........................................ 52

Rumus 7. Gaya yang dihasilkan rear main pump .................................... 52

Rumus 8. Daya rear main pump .............................................................. 53

Rumus 9. Luasan permukaan piston front main pump ............................. 54

Rumus 10. Volume displacement piston front main pump ....................... 55

Rumus 11. Flow rate teoritis front main pump.......................................... 56

Rumus 12. Efisiensi volumetris front main pump ..................................... 57

Rumus 13. Gaya yang dihasilkan front main pump.................................. 57

Rumus 14. Daya front main pump ........................................................... 58

xix

DAFTAR SIMBOL

Vd = Volume displacement (m3)

n = Jumlah piston pada main pump

A = Luas area (m2)

r = Jarak pusat shaft dengan pusat piston (m)

Δp = Perbandingan tekanan (N/m2)

γ = Sudut swash plate (°)

𝜃 = Sudut antar piston berdasar swash plate (°)

p = Tekanan (N/m2)

𝜇 = Celah antara cylinder block dan vave plate (m)

𝜔 = Kecepatan sudut (rpm)

h = Nilai kekentalan mutlak fluida (m2/s)

QT = Flow rate teoritis (m3/menit)

N = Putaran motor (rpm)

QA = Flow rate aktual (m3/menit)

P = Daya main pump (Kw)

ɳV = Efisiensi volumetrik (%)