Category Archives: Heavy Equipment Management

Komponen yang Dikontrol Secara Elektrik pada Caterpillar

Saat ini hampir semua machine produksi Caterpillar menggunakan komponen-komponen elektronik dan dikontrol secara elektronik pula. Penggunaan teknologi tersebut merupakan suatu kemajuan, karena sistem tersebut memiliki banyak keunggulan jika dibanding dengan sistem terdahulu yang kebanyakan dikontrol secara mekanikal.

Keunggulan sistem elektronik dibandingkan dengan sistem mekanikal antara lain:
- Mempermudah serviceman dalam melakukan troubleshooting.
- Kalibrasi dan penyetelan dapat dilakukan dengan mudah, karena dapat dilakukan secara komputerisasi.
- Data-datanya dapat disimpan secara komputerise, dan dapat dijadikan sebagai acuan dalam troubleshoting ketika terjadi masalah.
- Menggantikan hubungan linkage secara mekanikal dengan sistem yang lebih praktis.
- memudahkan servisman untuk mereset suatu sistem, karena data tersimpan secara komputerise.

Sistem Pengontrolan Secara Elektronik

Sistem pengontrolan secara elektronik pada prinsipnya menggunakan 3 syarat utama yang harus ada, diantaranya: input, output, dan kontrol. Seorang serviceman situntut untuk memahami cara kerja dari masing-masing pengontrol tersebut, dan Caterpillar mempunyai berbagai jenis pengontrol yang dipakai.

Pada artikel ini saya akan membahas tentang switch (saklar) yang digunakan oleh Caterpillar. Ada 3 jenis switch yang digunakan Caterpillar, atau alat berat pada umumnya. Yaitu uncommited switch, programming switch, dan service switch. Semua switch tersebut mempunyai persamaan, yaitu pada cara kerjanya. Ketiganya bekerja pada dua posisi, yaitu posisi “ON” dan “OFF“. Bisa juga disebut open dan close. Karena cara kerjanya tersebut, maka switch ini sering disebut “two state devices“. Berikut ini kita bahas satu per-satu:

A. Uncommitted Switch (Saklar Netral)
Pada kondisi normal switch tipe ini bekerja dengan cara close ke ground dan pada kondisi abnormal bekerja dengan membuka hubungan ke ground. Switch ini berperan memberikan informasi (sinyal) input kepada kontrolnya. Switch memerintahkan untuk mengaktifkan lampu indicator yang ada pada panel. Biasanya switch tipe ini digunakan untuk memonitor suhu, tekanan, aliran, dan ketinggian dari beberapa parameter yang dibutuhkan sistemnya. Contoh penggunaan switch ini adalah untuk: fuel level switch, water temperature switch, coolant flow switch, dan oil pressure switch.

B. Programming Switch (Saklar Terprogram)
Switch jenis ini difungsikan untuk mengubah program kontrolnya dengan cara mengubah hubungan ke ground menjadi terbuka (open) atau tertutup (close) pada konektor-konektor yang disediakan. Kontrol tersebut dapat mengetahui model konfigurasi unit yang dipasangnya, hal ini diperlukan untuk membedakan karakteristik unit satu dengan unit yang lain. Contoh penggunaan switch ini adalah: harness code switch, unit switch dll.

C. Service Switch
Switch jenis ini difungsikan untuk melakukan perubahan mode operasi. Digunakan juga atau untuk melihat kode-kode problem yang ada serta kemampuan untuk menghapusnya jika posisi logged oleh ECM nya. Contoh penggunaan switch ini adalah: Service connector, yaitu switch yang disambungkan dengan service tool untuk mengakses data-data dari kontrol itu.

Switch

Air Starting System

air starting system

Komponen-konponen utama Air Starting System:

  1. Air Tank reservoir (tangki udara)
  2. Push button valve
  3. Relay valve
  4. Starting motor (cranking motor)
  5. Pinion

 

  • Sistem Operasi Air Starting System: Air starting sistem menggunakan udara bertekanan untuk memutar starting motor, dengan putaran motor (cranking speed) lebih cepat dari electric starting system. Air starting sistem lazim diterapkan pada off highway truck. Kekurangannya adalah sistem ini hanya mempunyai satu atau dua kali kesempatan untuk menghidupkan engine, jika dalam kesempatan yang ada engine tidak hidup maka udaranya akan habis dan starting motor tidak dapat berfungsi.
  • Tangki penampung udara: Air tank/reservoir berfungsi sebagai tempat penampung atau penyimpan udara Sedangkan relay valve untuk membuka dan menutup mengatur aliran udara ke starting motor.
  • Push Button Valve: On/off push button valve suatu tombol untuk mengatur aliran udara yang ke relay valve diaphragm.

Component Pendukung pada Under Carriage

  1. Track frame

Track frame merupakan salah satu anggota struktural dari undercarriage sistem. Selain mounting point ke body unitnya dari under carriage, track frame juga merupakan mounting surface untuk recoil mechanism, carrier rollers, track rollers, track guides, rock guard, front idler, dan track adjuster.

  1. Track rollers

Track rollers posisinya berada di atas track chain assembly. Tugasnya menyangga berat mesin. Dan posisinya berada pada bagian bawah dari track frame.

roller

  1. Carrier rollers

Carrier roller merupakan komponen yang berfungsi untuk memelihara kesamaan dan menyangga tegangan dari track chain assembly, yang posisinya antara front idler dan spoket ketika unit bergerak. Carrier rollers posisinya terdapat pada bagian atas dari track frame.

carrier roller

  1. Front idler

Front idler merupakan komponen yang berfungsi untuk menjaga track chain assembly tetap selaras berada di bawah mesin. Selain itu, front idler juga bertugas untuk mengatur track chain assembly agar tetap berada di bagian depan dari track frame. Letak front idler berada pada bagian depan track frame. Front idler juga melakukan adjustment ketika komponen bergerak maju dan mundur di atas track frame.

idler

  1. Drive sproket

Drive sprocket merupakan komponen yang berfungsi untuk mengalirkan power dari final drive ke track chain assembly. Jika dilihat dari bentuknya, sprocket terbagi menjadi 2 macam, yaitu:

a. Solid Type

Salah satu keunggulan dari solid type adalah, keausan gigi sprocket merata di setiap titik. Dan kelemahan dari solid type adalah, pada saat penggantian memerlukan waktu yang relatif lebih lama. Berikut ini adalah gambar dari solid type:

solid sprocketb. Segment Type

Keunggulan segmen type adalah, segment type dapat dilakukan penggantian per segmen. Hal ini sangat berguna pada saat penggantian, karena proses pergantiannya akan lebih mudah. Berikut ini adalah gambar dari segment type:

segment sprocket

  1. Track chain assembly

Track chain assembly merupakan komponen tumpuan unit secara keseluruhan. Cara memasang Track chain assembly adalah dengan melingkarkannya pada kiri dan kanan track frame. Track chain assembly berfungsi sebagai rel yang tugasnya mengarahkan gerak unit melalui sprocketnya supaya bergerak maju atau mundur. Berikut ini adalah gambar dari track chain assembly:

chain assy

Mengenal Lebih Detail tentang Gear Pump

Secara fisik pompa gear terdiri dari beberapa komponen. Posisi bearing (laker) dipasang pada housing dan flange mounting dipasang berada di posisi gear-gear-nya untuk membantu gear shaft ketika sedang bekerja (berputar). Gear pump merupakan golongan positive displacement pump. Pompa gear memproduksi jumlah oil yang sama disetiap putaran yang dijalankan oleh input shaft. Output pompa dikontrol dengan cara mengganti pelan atau cepatnya kecepatan dari putaran. Tekanan operasi maksimal pompa gear dibatasi pada tekanan 4000 psi. Penyebab pembatasan tekanan iniadalah karena adanya ketidakseimbangan hydraulic yang merupakan sifat gear pump design. Ketidakseimbangan hydraulic ini akan menyebabkan beban pada salah satu sisi shaft yang posisinya berlawanan dengan bearing dan roda gigi yang berhubungan langsung dengan housing. Pompa gear memproduksi volumetric efisiensi yang nilainya di atas 90% ketika tekanan tetap, dan pada jangkauan operasi yang diijinkan oleh pabrik.

Gear Pump Flow
Kedalaman dari gigi dan lebar gigi menentukan besarnya output flow dari pompa gear. Kebanyakan produsen gear pump menentukan nilai standard dari kedalaman gigi dan profil. Jarak antar garis tengah gear shaft sepanjang nilainya (1.6”, 2.0”, 2.5”, 3.0”). Standarisasi merujuk dari kedalaman gigi dan profil, perbedaan flow dari pompa ditentukan oleh seberapa lebar gigi nya.

Gear Pump Flow
Oli ini mengalir diantara roda gigi dan housing pada saat pompa berputar. Oli mengalir dari sisi inlet ke arah sisi outlet pompa. Arah berputarnya drive gear shaft, ditentukan oleh lokasi dari inlet dan outlet port nya. Kebanyakan gear pump, diameter inlet portnya lebih besar jika dibandingkan dengan outlet port nya. Pada bidirectional pump dan bidirectional motor, inlet, dan outlet port nya memiliki ukuran yang sama.

Gear Pump Force
Outlet flow dari gear pump diproduksi dengan jalan mendorong oli keluar dari roda gigi ketika bertemu di sisi outlet. Hambatan/resistansi pada aliran oli akan menghasilkan tekanan pada sisi outlet. Ketidakseimbangan dari gear pump terjadi karena tekanan yang terdapat di outlet port posisinya lebih tinggi daripada tekanan yang ada pada inlet port nya. Tekanan yang posisinya lebih tinggi bila dibandingkan outlet port ini, akan mendorong gear menuju ke sisi inlet port. Selanjutnya shaft bearing menerima sebagian besar dari beban untuk mencegah proses terjadinya keausan yang melebihi batas antara puncak roda gigi dan housing-nya. Pada tekanan yang nilainya lebih tinggi, gear shaft akan agak miring ke arah roda gigi. Hal ini menjadi penyebab terjadinya kontak antara shaft dan bearing. Akibatnya, shaft menjadi agak bengkok jika terjadi tekanan yang besarnya tidak seimbang. Oli yang memiliki tekanan agak tinggi akan disalurkan diantara sealed area dari pressure balance plate dan housing-nya. Ukuran sealed area yang posisinya diantara pressure balance plate dan housing-nya merupakan apa yang membatasi jumlah force yang menekan plate terhadap ujung daripada gearnya.

Gear Pump
Pressure Balance Plate
Terdapat 2 macam pressure balance plate yang biasa di pasang di gear pump. Tipe pertama menggunakan isolation plate. Back up untuk seal, seal bentuknya mirip seperti angka 3 dan ada sebuah retainer. Sedangkan tipe yang kedua mempunyai sebuah groove (alur) yang bentuknya seperti angka 3. Bentuk permukaanya dan lebih tebal dari tipe yang pertama.

Pressure Balance Plate
Gear Pump with Pocket

Gear Pump with Pocket
 

Gambar diatas merupakan gambar gear pump dengan housing yang di-machining dengan ‘pocket’. Roda gigi-nya memiliki radius dari pocket wall mengarah ke dasar pocket-nya. Isolation plate atau pressure balance plate yang digunakan pada pocket haruslah memiliki chamfer agar dapat masuk dengan posisi yang pas ke pocket-nya. Isolation plate, dan seal retainer atau pressure balance plate yang ujung yang tajam dan letaknya berada di dalam housing pocket akan menekan komponen pressure balance plate yang ujung-ujung roda giginya selanjutnya menyebabkan kerusakan.