4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 2.1 Tinja Tinjaua uan n Umu Umum m
Menurut Peraturan Dinas No 10 Tahun 1986 penambat rel adalah suatu komponen yang menambatkan rel pada bantalan sedemikian rupa sehingga kedudukan rel adalah tetap, tetap, kokoh dan tidak bergeser. bergeser. Dengan penambat penambat rel ini ini jarak antara kedua rel akan tetap dengan lebar 1067 milimeter diukur dari bagian dalam kepala rel atau dengan lebar sepur 1437 milimeter. Pengertian perlakuan panas menurut Davis et al (1982:308) perlakuan panas adalah prosedur pemanasan berikut dengan prosedur pendinginan untuk tujuan meningkatkan sifat-sifat baja tertentu yang diinginkan. Sifat sifat baja yang diinginkan dari pemanasan seperti bertambahnya nilai kekerasan, bertambahnya keuletan baja serta melunakan baja agar mudah dikerjakan.
2.2 2.2 Pena Penamb mbat at Rel Rel Kere Kereta ta Api
Penambat secara secara garis besar mempunyai mempunyai dua jenis penambat penambat yaitu penambat penambat kaku ( rigid fastening ) dan penambat elastis ( elastic fastening ). Menurut Peraturan Dinas No 10 Tahun 1986 Penambat kaku atau rigid fastening terdiri atas tirpon, mur dan baut. Penggunaan penambat kaku menurut Peraturan Dinas No 10 Tahun 1986 sudah tidak boleh digunakan untuk semua kelas jalan kecuali pada titik titik tertentu seperti wesel dan lain-lain dikarenakan penambat kaku tidak bisa menahan vibrasi dari kereta kereta yang lewat sehingga sehingga tirpon terdesak terdesak dan menjadi kendur bahkan bisa terlepas dari bantalan sehingga membahayakan perjalanan kereta kereta api. api. Penamb Penambat at elastis elastis terdir terdirii dari dari penamba penambatt elastis elastis tungg tunggal al ( ET ) dan penambat elastis ganda ganda ( EG ), penggunaan penggunaan penambat penambat elastis elastis tunggal hanya diperb diperbole olehka hkan n untuk untuk kelas kelas jalan jalan 4 dan kelas kelas jala jalan n 5 dan dan hanya hanya untuk untuk ban bantal talan an kayu atau bantalan baja.
5
Tabel 2.1 Penggunaan Tipe Alat Penambat Menurut Kelas Jalan Rel 1067 mm
Sumber : Peraturan Dinas Nomor 10 Tahun 1986
Tabel 2.2 Penggunaan Tipe Alat Penambat Menurut Kelas Jalan Rel 1437 mm
Sumber : Peraturan Menteri Nomor 60 Tahun 2012
2.2.1 Jenis Jenis Penambat Rel Kereta Api
Menurut Peraturan Dinas Nomor 10 Tahun 1986 Penambat yang digunakan di Indonesia secara garis besar dibedakan menjadi dua yaitu penambat kaku ( rigid fastening) dan penambat elastis ( elastic fastening).
2.2.1.1 Penambat Kaku
Penambat kaku terdiri dari beberapa komponen utama yaitu paku rel, tirpon atau mur baut, dan dengan plat landas atau tanpa plat landas yang digunakan pada bantalan kayu dan bisa digunakan pada bantalan baja. Penggunaan penambat kaku di Indonesia sudah mulai ditinggalkan karena penggunaannya tidak sudah sesuai dengan kondisi lalu lintas kereta api saat ini dan pada Peraturan Dinas Nomor 10
6
Tahun 1986 maupun Peraturan Menteri Nomor 60 Tahun 2012 sudah tidak mengijinkan penggunaan penambat kaku pada semua kelas jalan. Penggunaan Penambat kaku masih digunakan pada titik-titik tertentu misal pada wesel dan jembatan yang masih menggunakan bantalan kayu.
Gambar 2.1 Mur Baut, Tirpon, Paku rel dan Pelat Landas ( Sumber : Utomo, 2009:84)
(a)
(b)
Gambar 2.2 (a) Penambat kaku pada bantalan menggunakan paku rel dan tirpon (b) penambat kaku hanya menggunakan tirpon ( Sumber : Utomo, 2009:85)
7
Gambar 2.3 Penggunaan Penambat Kaku pada Bantalan Baja ( Sumber : Utomo, 2009:86) 2.2.1.2 Penambat Elastis
Penggunaan penambat elastis di Indonesia merupakan solusi untuk mengurangi kerusakan bantalan kereta api yang disebabkan oleh getaran yang dihasilkan dari frekuensi lalu lintas kereta api yang tinggi karena penambat elastis sendiri mampu meredam vibrasi atau getaran. Menurut Purwanto (2010) selain dapat meredam getaran akibat lalu lintas tinggi penambat elastis mampu memberikan kuat jepit (clamping force) yang tinggi dan mampu memberikan perlawanan rangkak ( creep resistance). Berikut ini beberapa jenis penambat elastis yang digunakan di
Indonesia 1. Penambat Rel D.E. ( D.E.Spring Clip) Menurut laman resmi PT.Pindad DE Clips (DE-Clips Rail Fastener ) diproduksi sejak tahun 1984 yang merupakan lisensi dari Hollandia Kloosdan Ewem AG. Karakteristik Penambat D.E. sebagai berikut a) Kuat Jepit dapat mencapai 1000 kgf, b) Dapat melawan gaya puntir, c) Komponen penambat rel tidak banyak sehingga sederhana.
8
.
Gambar 2.4 Penampang Penambat Rel D.E beserta penggunaanya pada bantalan rel ( Sumber : Utomo, 2009:89) 2. Penambat KA-Clip Menurut Utomo (2009:96) merupakan penambat rel kereta api hasil penelitian dan pengembangan bersama antara PT.PINDAD (persero) dan PT. Kereta Api Indonesia (persero). Karakterisitik dari penambat KA-Clip sebagai berikut a) Kuat jepit terhadap rel 800-1200 kgf, b) Anti vandalism ( karena memerlukan alat khusus untuk memasang atau melepas penambat), c) Bila track mengalami pergantian rel, masih dapat digunakan kembali dengan efektif.
9
Gambar 2.5 Sistem Penambat KA-Clip ( Sumber : Utomo, 2009:96) 3. Penambat Rel E-clip Penambat jenis ini biasa disebut dengan penambat pandrol dikarenakan penambat jenis ini pertama kali dikembangkan oleh perusahaan yang bernama Pandrol Holding Ltd. Penambat elastis e-clip menurut utomo (2009:90) mempunyai karakteristik sebagai berikut a. Kuat jepit tinggi, minimum 600 kgf, b. Waktu dilewati rangkaian kereta api tidak menimbulkan suara berisik, c. Mudah dikerjakan d. Penambatan kuat, tidak mudah lepas, e. Jumlah komponen sedikit, dan sederhana, dan f. Bila digunakan alas karet (rubber pad ) di bawah kaki rel, menjadi penambat elastis ganda
10
Rel
RailPad
Penambat e-clip
Insulator Shoulder
Bantalan Rel
Gambar 2.6 Detail Sistem Penambat Elastis e-clip ( Sumber : PT.PINDAD )
Gambar 2.7 Penambat Tipe e-clip merek pandrol (Sumber : Dokumentasi Penelitian, 2016)
2.3 Perlakuan Panas
Pengertian perlakuan panas menurut Davis et al (1982:308) perlakuan panas adalah prosedur pemanasan berikut dengan prosedur pendinginan untuk tujuan meningkatkan sifat-sifat baja tertentu yang diinginkan. Secara umum proses perlakuan panas diklasifikasikan sebagai berikut
11
a. Annealing Adalah proses pemanasan baja yang diikuti dengan pendinginan yang lambat didalam tungku. Tujuan utama dari annealing adalah mengurangi kekerasan dari baja. Pendinginan yang lambat dengan menggunakan media udara terbuka disebut normalizing.
b. Hardening Adalah proses pemanasan baja yang diikuti dengan pendinginan yang cepat dengan media pendingin seperti air, oli, dan brine. Tujuan dari pendinginan cepat menurut Adawiyah et al (2014) adalah untuk mendapatkan struktur martensit yang bersifat getas dan keras yang terbentuk akibat dari pendinginan secara cepat.
c. Tempering Adalah proses pemanasan baja kembali. Tujuan utama dari tempering adalah meningkatkan daktilitas baja yang menurun akibat dari hardening. Menurut Alexander (1990:111) Proses temper pada pemanasan suhu tertentu dan didinginkan secara lambat, pemanasan dilakukan sampai temperatur yang diperlukan biasanya antara 200°C sampai dengan 600°C tergantung pada keperluan, semakin tinggi temperatur pemanasan, semakin besar penurunan kekerasan sedangkan kekenyalan bertambah.
2.4 Penelitian Sebelumnya yang terkait
Penelitian sebelumnya yang terkait dengan penelitian pengaruh perlakuan panas terhadap kuat jepit penambat rel e-clip kereta api dapat dibagi menjadi dua yaitu penelitian tentang penambat rel kereta api dan penelitian tentang perlakuan panas terhadap baja.
12
2.4.1 Penelitian tentang Penambat Rel
Purwanto (2010) dalam jurnal ilmiahnya yang berjudul “Kajian Kekuatan Penambat Rel Elastis e-Clip” melakukan kajian atau penelitian tentang kekuatan penambat rel elastis tipe e-clip yang didapatkan melalui serangkaian uji yang sesuai standar AREMA atau American Railway Engineering and Maintenace – ofway Association dengan salah satu hasil kajiannya berupa kekuatan jepit awal
sebesar 25,20 kN dan kekuatan jepit setelah dilakukan uji beban berulang sebesar 23,62 kN. Penelitian tentang penambat rel kereta api juga dilakukan oleh Sadeghi et al (2015) yang meneliti pengaruh kecepatan kereta api dan beban gandar terhadap life cycle penambat rel kereta api yang diukur dengan parameter deformasi
penambat rel. penelitian ini menunjukan bahwa kenaikan beban gandar dari 10 ton ke 14 ton meningkatkan 70% deformasi penambat rel kereta api secara permanen tetapi kenaikan kecepatan kereta api dari 50 Km/j sampai 300 Km/j hanya meningkatkan 10% deformasi penambat rel kereta api secara permanen baik untuk tipe penambat Pandrol maupun tipe penambat Vossloh.
2.4.2 Penelitian Tentang Perlakuan Panas
Penelitian tentang perlakuan panas sebelumnya telah dilakukan seperti Haryadi (2005) yang melakukan penelitian tentang pengaruh suhu tempering terhadap kekerasan dan kuat tarik dari baja K-460 yang menyatakan bahwa semakin meningkatnya suhu tempering akan menurunkan nilai kekerasan dan kekuatan tarik maksimum dari baja. HTUN et al (2008) yang melakukan penelitian tentang pengaruh perlakuan panas terhadap sifat mekanik baja pegas yang menyatakan bahwa semakin lama waktu tempering dan semakin tinggi temperatur tempering maka akan menurunkan nilai kekerasan dan kuat tarik maksimum dari baja tersebut. Syahputra dan Setyorini (2013) yang meneliti tentang pengaruh media pendingin pada proses hardening Baja Mangan Hadfield menyatakan bahwa media pendingin berupa air yang menunjukan nilai kekerasan paling tinggi dibandingkan
13
media pendingin lainnya berupa oli, PVA ( polyvinylalcohol ) 10% dan PVA 15%. Penelitian perlakuan panas selanjutnya dilakukan oleh Septianto dan Setyorini (2013) yang meneliti tentang pengaruh media pendingin pada heat treatment terhadap struktur dan sifat mekanik friction wedge AISI 1340 yang menyatakan bahwa air merupakan media pendingin yang menghasilkan nilai kekerasan paling tinggi dibandingan dengan media pendingin lainnya berupa oli, pendinginan terbuka dan pendingin PVA 20% . Penelitian tentang pengaruh perlakuan panas terhadap kuat jepit penambat rel eclip kereta api belum dilakukan sehingga jurnal-jurnal ilmiah yang berkaitan
secara langsung tidak ditemukan.
