Sistem Pemindah Hidrolis

S I S T E M PEMINDAH HIDROLIS Untuk Lingkungan Sendiri

MECHANIC DEVELOPMENT

PT PAMAPERSADA NUSANTARA 2004

K A T A P E N G A N T A R

Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, Sehingga dapat tersusun buku “ SISTEM PEMINDAH HIDROLIS “ Buku ini disusun untuk melengkapi bahan pelatihan di lingkungan PT Pamapersada Nusantara khususnya Plant Departement. Buku ini disajikan dalam bentuk yang sederhana, dengan harapan dalam pemahamannya akan lebih mudah, khususnya bagi Calon Mekanik atau Junior Mekanik dibidang Alat-alat Berat. Dengan segala kerendahan hati penyusun menyadari bahwa buku ini masih jauh dari sempurna, maka dengan keterbatasan yang ada penyusun sangat mengharap kritik dan saran dari para pembaca untuk meningkatkan kesempurnaan buku ini sehingga tidak terjadi salah persepsi untuk pemahaman dari isi dan makna terhadap buku ini. Akhirnya penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga terselesaikannya buku ini.

Jakart Jakarta, a, Januari Januari 2004 2004

Penyusun Mechanic Development

Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI PENDAHULUAN BAB I.

D A M P E R

A. SPRING DAMPER……………………………………….I B. RUBBER DAMPER…………………………………….. I

- 2 - 3

- 4 - 4

BAB BAB II. II. TORQ TORQUE UE CONV CONVER ERTE TER R

A. PRINSIP DASAR……………………………………….. II B. KONSTRUKSI DAN PRINSIP KERJA………………….II 1. Sifat Torque Converter……………………………….. II 2. Konstruksi ksi Torqu orquee Con Conver verter………………………….II 3. Istilah – istilah dalam Torque Converter………………II …II C. KLASIFIKASI DAN PERFORMANCE…………………II …II 1. Single Phase…………………………………………... II 2. Double Phase…………………………………………..II .II 3. Triple Phase……………………………………………II …II 4. Torque Converter dengan Lock Up Clutch……………II D. FREE WHEEL……………………………………………II …II 1. Roller Type Free Wheel………………………………. II 2. Sprag Type Free Wheel………………………………. II E. SIRKUIT HIDROLIK…………………………………….II F. VALVE………………………………………………….. II G. TROUBLE SHOOTING………………………………….II .II

-

1 2 3 7 17 19 22 25 26 27 33 33 33 35 36 39 -

41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41

-

1 2 5 9 13 21 23

26 26 26 26 26 26 7

BAB III. TORQFLOW TORQFLOW TRANSMIS TRANSMISSION SION

A. PLANETRAY GEAR SYSTEM…………………………II …III 1. Singl ngle Pinion Type……………………………………. III 2. Dual Pinion nion Type……………………………………… III B. GEAR TRAIN KOMATSU………………………………II …III C. CONTROL VALVE…………………………………….. III D. COUN COUNT TER SHA SHAFT ( CLUT CLUTCH CH PACK PACK ) SYS SYSTEM… TEM……. …... III E. TROUBLE SHOOTING………………………………….II .III

-

BAB IV. SIRKUIT HIDROLIK TORQUE CONVERTER DAN TORQFLOW TORQFLOW TRANSMISSION

SIRKUIT HIDROLIK TORQUE CONVERTER DAN TORQFLOW TRANSMISSION………………………………………… IV - 1 - 2 BAB BAB V. V. PERF PERFOR ORMA MANC NCE E TES TEST T

A. STALL SPEED………………………………………….. V - 1 B. INTERNAL LEAKAGE………………………………….V - 1 C. TEKANAN……………………………………………… V - 2


- 3 - 3 - 3

PENDAHULUAN


PENDAHULUAN Torqflow system adalah pemindah tenaga dari engine ke power train dengan perantara zat cair ( dalam hal ini digunakan oil ). Unit yang memakai sistem ini mempunyai daya dorong ( Tractive force ) yang lebih besar dibandingkan dengan yang memakai direct drive. Disamping itu apabila mendapat beban yang berlebihan, engine tidak mati. Masih banyak keuntungan lain dari torqflow system dibandingkan dengan direct drive, antara lain : 4

Dapat meredam getaran dari engine ( torsional vibration ) pada saat akselerasi dan melindungi engine bila terjadi perubahan beban.

4

Daya dorong dan putaran engine diatur secara otomatis sesuai dengan beban .

4

Perpindahan gigi dari transmisi halus, mudah dan dapat dilakukan dengan cepat tanpa unit berhenti.

Disamping mempunyai banyak keuntungan, torqflow system juga ada beberapa kelemahan. System ini tidak bisa memindahkan tenaga engine secara penuh karena mengalami slip di torque converternya. Kelemahan lain adalah terletak pada konstruksinya yang rumit dan harganya yang lebih mahal.

Gbr. 1.Skema Power Train Direct Drive dan Torqflow Machine. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

PENDAHULUAN Pada unit Komatsu, torqflow system dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1.

DAMPER + HYDROSHIFT TRANSMISSION. Contoh unit yang memakinya : D45, D31, D41, GD505, GD605, GD655.

2.

DAMPER + TORQUE CONVERTER + TORQFLOW TRANSMISSION. Contoh unit yang memakinya : D45, D53, D57, WA500, WA800.

3.

TORQUE CONVERTER + TORQFLOW TRANSMISSION. Contoh unit yang memakinya : D55, D65, D85, D155, D355, GD705, WA180, WA300, WA400.

4.

TORQUE CONVERTER WITH UP CLUTCH + TORQFLOW TRANSMISSION. Contoh unit yang memakinya : WS16, HD200.

5.

DAMPER + TORQUE CONVERTER WITH UP CLUTCH + TORQFLOW TRANSMISSION. Contoh unit yang memakinya : D275, D375, D475, WS23, HD325, HD465, HD785.


PENDAHULUAN

Gbr. 2. Skema Power Train Torqflow System dengan Hydroshift


Transmission.

PENDAHULUAN

Gbr. 3. Skema Power Train Torqflow System dengan Damper dan Torque Converter.


PENDAHULUAN

Gbr. 4. Skema Power Train Torqflow System dengan Torque Converter. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

PENDAHULUAN

Gbr. 5. Skema Power Train Torqflow System dengan Torque Converter with lock up clutch. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

PENDAHULUAN

Gbr. 6. Skema Power Train Torqflow System dengan Damper dan Torque Converter with lock up clutch. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

D A M P E R


BAB I

D A M P E R

I - 1 - 4

Damper dipasang pada flywheel engine untuk menaikkan reliability dan durability dari komponen-komponen power train, yaitu dengan menyerap getaran - getaran puntir ( twisting vibration ) yang disebabkan karena adanya perubahan torque engine pada saat akselerasi / deselerasi atau pada saat operasi dengan beban berat. Getaran tersebut harus dihilangkan atau setidak-tidakya dikurangi, sehingga getaran tidak diteruskan ke power train clan- umur komponen power train bisa lebih lama. Adapun prinsip kerja damper dapat dijelaskan sebagai berikut : Jika sebuah beban digantung pada ujung spring ( seperti terlihat pada gambar dibawah ), kemudian apabila beban ditarik kebawah clan kemudian dilepas, beban akan bergerak naik turun secara cepat. Gerakan naik turun dari beban akan sulit untuk berhenti atau bisa digambarkan grafik dibawah.

Gbr. I - 1. Gerakan beban tanpa peredam. Tetapi, jika sebuah spring dipasang lagi pada beban tersebut clan diikatkan pada dinding (seperti terlihat pada gambar dibawah), getaran yang terjacli dapat dikurangi.

Gbr. I - 2. Gerakan beban dengan peredam. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

D A M P E R

I - 2 - 4

Ada dua macam damper yang digunakan di Komatsu, untuk meredam getaran tersebut, yaitu A. SPRING DAMPER. Damper ini menggunakan torsion spring untuk meredam getaran, dimana disc diikatkan pada flywheel sehingga begitu engine hidup damper disc langsung berputar, Berputarnya damper disc ini akan menarik torsion spring, kemudian torsion spring akan membawa friction plate berputar sehingga splined hub juga ikut berputar memutarkan out put shaft. Unit yang memakai damper tipe ini, seperti D 21, D31, D41.

Gbr. I - 3. Konstruksi Spring Damper.


D A M P E R

I - 3 - 4

B. RUBBER DAMPER. Konstruksi seperti terlihat pada gambar dibawah, dimana outer body diikatkan ke flywheel. Shaft out put terpasang pada inner body ( splined ), sedangkan antara outer body dan inner body dipasang rubber cushion.

1. Coupling 2. Output shaft 3. Cover 4. Bearing 5. Bearing 6. Outer body 7. Rubber cushion 8. Inner body

Gbr. I - 4. Konstruksi rubber damper. Tenaga engine dipindah ke flywheel dan outer body ( 6 ), kemudian rubber cushion ( 7 ) meredam getaran engine. Tenaga engine kemudian diteruskan melalui inner body (8) ke output shaft (2). Dari sini, tenaga engine diteruskan melalui coupling ke torque converter. Damper tipe ini dipakai pada unit WA500, WA800, HD325, HD785, D375 A - 2, D475 A-2 dan sebagainya.


D A M P E R

Gbr. I - 5. Posisi rubber cushion saat terbebani.


I - 4 - 4

TORQUE CONVERTER


BAB II

TORQUE CONVERTER

II - 1 - 41

A. PRINSIP DASAR. Torque Converter adalah suatu komponen power train yang bekerjanya secara hidrolis. Fungsi utamanya tidak jauh berbeda dengan main clutch ( compling ), sehingga torque converter sering disebut juga fluid clutch. Untuk menjelaskan bagaimana suatu torque converter bekerja, dibawah ini digambarkan suatu contoh kejadian yang sangat erat hubungannya dengan prinsip kerja torque converter.

Gbr. II - 1. Gerakan slang akibat aliran fluida. Sepotong slang ( pipa karet ) yang diletakkan melengkung diatas lantai dan salah satu ujungnya dibiarkan bebas sedang ujung yang lainnya dihubungkan dengan pipa pompa air yang ditanam di dinding. Apabila ke dalam slang tersebut kita alirkan air atau udara bertekanan, slang itu sendiri akan berusaha menjadi lurus.Pada bagian yang melengkung, slang berusaha membelokkan arah aliran air agar mengalir mengikuti lengkungan slang itu sendiri. Perubahan arah aliran air akan menghasilkan gaya reaksi pada sisi dalam lengkungan slang, sehingga slang dipaksa lurus. Untuk mengadakan perubahan arah aliran, kecepatan atau jumlah aliran diperlukan suatu gaya. Sebagai contoh, sepotong pipa yang melengkung seperti gambar dibawah. Apabila aliran oli melalui pipa tersebut, maka kecepatan aliran oli pada bagian masuk dan keluar menjadi berbeda. Gaya yang bekerja pada oli besarnya sebanding dengan gaya resultan antara kecepatan masuk dan keluar, dimana akan menimbulkan gaya reaksi pada dinding pipa, sehingga mengakibatkan pipa terdorong kearah yang berlawanan arah kanan ( searah dengan gaya reaksi ). Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 2 - 41

Besarnya gaya yang bekerja pada oli dan gaya reaksi yang timbul pada dinding pipa adalah sebanding dengan besarnya aliran oli. Semakin besar aliran oli, semakin besar gaya reaksi yang dihasilkan.

Gbr. II - 2. Gaya reaksi pada dinding pipa. B. KONSTRUKSI DAN PRINSIP KERJA. Torque Converter dipasang antara engine dan transmisi, berfungsi memindahkan tenaga engine ke transmisi. Dimana tenaga mekanis menjadi tenaga kinetis ( Oil Flow ), yang selanjutnya output shaft torque converter digerakkan oleh energi kinetis dari oil flow tersebut. Torque Converter dapat memindahkan tenaga engine ke transmisi secara halus, tidak berisik dan tidak ada shock, yaitu dengan menggunakan oli sebagai media perantara. Sehingga tidak menimbulkan benturan - benturan yang keras pada roda gigi dan poros transmisi dan apabila unit mendapat benturan atau beban kejutan pada attachmentnya tidak akan diteruskan ke engine.Sebaliknya, vibrasi yang mungkin timbul pada setiap perubahan torque engine, akan diserap oil flow dalam torque converter. Ditinjau dari kebutuhan unitnya, torque converter memiliki keunggulan utama yang tidak diperoleh dari jenis - jenis komponen pemindah tenaga yang lain. Dimana torque output dapat berubah secara otomatis disesesuaikan dengan besar kecilnya beban unit, tanpa mengubah putaran dan torque engine. Pada umumnya torque converter mempunyai tiga bagian utama, yaitu : Pump ( impeller ), Turbin ( Runner ) dan Stator ( Reactor ). Pump dihubungkan dengan flywheel oleh drive case dan digerakkan langsung oleh engine, menghasilkan energi kinetis pada oli dalam torque converter. Turbin dipasang tetap pada out put shaft, dimana sudu turbin menerima energi kinetis ( oil flow ) dari pump yang kemudian mengubahnya menjadi energi mekanis. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 3 - 41

Stator dipasang pada shaft yang tetap pada case ( Housing ).

Gbr. II - 3. Skematik Torque Converter. Jika pump diputar, dan pada sudu - sudunya penuh oli, maka pump akan menghasilkan oil flow dan masuk ke sudu - sudu turbin, dan turbin akan ikut berputar. Sisa oil flow yang dari turbin mengalir masuk ke sudu - sudu stator, selanjutnya mengalir ke arah mana pump berputar. Jika torque converter kekurangan oli maka turbin tidak dapat berputar dan tenaga engine tidak dapat dipindahkan. 1. Sifat Torque Converter. Dapat dikatakan bahwa turbin selalu berputar lebih lambat dari pada pump ( engine ), tetapi torquenya lebih besar daripada torque engine. Kecuali dalam hal - hal tertentu adakalanya turbin berputar lebih cepat dan pump, misalnya sewaktu unit mengalami over speed ( pada waktu unit jalan turun / misoperation ) Semakin besar torque ratio, semakin kecil speed rationya, kemudian jika turbin menjadi berhenti karena beban, torque rationya menjadi maksimum, pada keadaan demikian torque converter disebut dalam keadaan stall.


TORQUE CONVERTER

II - 4 - 41

Hal tersebut ditunjukkan dalam grafik berikut : Stall 300 T o r 200 q u e 100

(Kg.m)

Torque Turbin Torque Engine

0

1000 Putaran turbin (RPM)

2000

Gbr. II - 4. Grafik Torque pada Np = 2000 Rpm. Pada putaran engine 2000 Rpm, turbin lebih rendah, selanjutnya akan semakin lambat apabila torque ( beban ) turbin bertambah. Jika beban berlebihan ( overload ), turbin akan dipaksa berhenti, sementara engine tetap berputar. Sebagai contoh apabila unit sedang mendaki atau mendorong beban yang berat, dengan sendirinya putaran turbin turun, menghasilkan kecepatan unit berkurang yang mana sebaliknya menambah gaya dorong unit semakin besar. Unit - unit yang memakai torque converter, enginenya tidak akan stall walaupun unit mendapat beban berlenihan, tetapi torque converternya yang mengalami stall. Bila keadaan ini dibiarkan terlalu lama, oli torque converter akan menjadi sangat panas ( overheat ). Dalam hal ini tenaga mekanis engine diubah menjadi energi panas. Tenaga engine yang diserap oleh pump ( Impeller ), tidak seluruhnya daopat dipindahkan ke out put shaft torque converter, karena sebagaian akan berubah menjadi energi panas yang mengakibatkan temperatur olinya panas, sehingga perlu dipasang oli cooler pada sirkulasi olinya. Tenaga engine 100 Kerugian tenaga (yang berubah menjadi energi panas) 50

Effisiensi (%)

Tenaga engine yang dapat dipindahkan torque converter ke transmissi

0

1000 Putaran turbin ( RPM )

2000

Gbr. II - 5. Grafik Effisiensi Torque Converter. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 5 - 41

Seperti digambarkan pada grafik diatas, semakin rendah putaran turbin semakin besar tenaga engine yang berubah menjadi panas dan tenaga yang dipindahkan ke transmisi semakin berkurang. Berbeda dengen fluid coupling, pada fluid coupling pump dan turbin speed akan naik atau turun pada kecepatan yang sama ( speed ratio konstan ). Sebagai contoh seperti tabel dibawah, diasumsikan torque pump 100 Kg.m pada saat putarannya 1000 Rpm.

Speed change

½

1

1.5

2

Pump Speed (rpm)

500

1000

1500

2000

Speed change

250

500

750

1000

Speed change

100 x (½)2 = 25

100

100 x (1.5)2 = 225

100 x (2)2 = 400

Dari tabel diatas terlihat bahwa semakin tinggi putaran pump, akan semakin besar torque pumpnya atau bisa digambarkan seperti grafik sebagai berikut :

Gbr. II - 6. Grafik hubungan antara pump torque dan pump speed pada fluid coupling.


TORQUE CONVERTER

II - 6 - 41

Kemampuan fluid coupling digambarkan dengan grafik hubungan antara efficiency ( η ), torque ratio ( t ) dan primari torque coeficien ( besarnya torque pump ketika berputar 1000 rpm/ = tp )

Gbr. II - 7. Grafik performance fluid coupling. Ketika speed ratio mendekati 1 ( satu ) kecepatan turbin hampir sama dengan kecepatan pump. Dan tenaga engine hampir tidak ada yang diteruskan melalui fluid coupling, karena primary torque ( torque pump ) turun mendekati 0 ( nol ). Karena pump torque selalu sama dengan torque turbin, efficiensi fluid coupling menjadi :

Nt . Tp

η

=

Nt =

Np . Tt

=

e ( speed ratio )

Np

Tetapi pada kesempatan, jika diperhitungkan dengan effisiensi mekanik dan fluid resistance, akan ada tenaga yang hilang sehingga effisiensinya akan lebih rendah dari effisiensi teoritisnya.

Gbr. II - 8. Grafik effisiensi fluid coupling. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 7 - 41

2. Konstruksi Torque Converter.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34.

Gbr. II - 9. Konstruksi Torque Converter.


Pilot Holder Ball bearing Snap ring Nut Spacer Race Stator Spacer Pump Roller bearing Gear Seal ring Seal ring. Ball bearing Oil seal sheet Cover Dust seal Coupling Turbine shaft Stator shaft Housing Driver gear Driven gear Pump case Pump case coven Snap ring Ball bearing Scavenging pump drive gear Drain plug Pump drain plug Turbine Drive case Shim

TORQUE CONVERTER

Gbr. II - 10. Komponen Torque Converter ( D 155 ).


II - 8 - 41

TORQUE CONVERTER

Gbr. II - 11. Komponen Torque Converter ( D 85 - 18 ).


II - 9 - 41

TORQUE CONVERTER

Gbr. II - 12. Control Valve Torque Converter ( D 85 - 18 ).


II - 10 - 41

TORQUE CONVERTER

Gbr. II - 13. Komponen Torque Converter ( D 65, A, S, E ).


II - 11 - 41

TORQUE CONVERTER

Gbr. II - 14. Control Valve Converter ( D 65, A, S, E ).


II - 12 - 41

TORQUE CONVERTER

II - 13 - 41

Gbr. II - 15. Scavenging Pump Torque Converter ( D 65, A, S, E ).


TORQUE CONVERTER

II - 14 - 41

Pada umumnya torque converter terdiri atas tiga komponen utama yaitu : Pump ( Impeller ). Turbin ( Runner ). Stator ( Reactor ). Pump dan turbin suatu torque cinverter mempunyai banyak sudu, masing masing sudu pump atau turbin dibuat simetris dan dapat dianggap merupakan suatu pipa yang dilengkungkan dan dari dala.mnya dialirkan oli yang bertekanan. Pump ( Impeller ). Pump ini dipasang / dihubungkan dengan flywheel oleh drive case dan digerakkan langsung oleh engine. Jadi begitu engine berputar, maka pump pun akan ikut berputar, sehingga oli yang ada didalamnya akan terlempar karena gaya sentrifugal dan bentuk sudu dari pump itu sendiri.

Gbr. II - 16. Pump . Apa yang menimbulkan perubahan kecepatan aliran oli di dalam sudu pump adalah gaya yang bekerja pada oli dalam sud. Torque engine yang ada dalam impeller mengahsilkan gaya sentrifugal pada oli sehingga oli mengalir sepanjang sudu - sudu pump dan ini disebut “ absorption toruqe of pump “ ( besarnya torque engine yang diserap oleh pump untuk memberikan gaya pada aliran oli melalui sudu - sudunya ). Selanjutnya, jika pump berputar lebih cepat, secara serempak menghasilkan aliran oli yang lebih besar, sehingga absorption toruqe of pump bertambah cepat.


TORQUE CONVERTER

II - 15 - 41

Engine harus dijalankan pada putaran tertentu, sehingga besarnya absorption torque of pump seimbang dengan engine. Yakni pada putaran dimana kurva absorption torque of pump dan kurva engine torque berpotongan.

Gbr. II - 17. Grafik absorption torque of pump . Dengan alasan ini, jika kecepatan engine diturunkan dengan mengurangi throttle, engine akan bekerja pada torque yang rendah ( dilukiskan dengan garis putus - putus ) sehingga mengurangi gaya dorog ( tractive force ) unit. Torque engine yang diserap oleh pump, berarti juga daya ( horse power ) engine yang diserap oleh pump. Pada grafik dibawah ditunjukkan hubungan antara horse power engine dengan horse power yang diserap pump. Engine harus dioperasikan pada kecepatan tertentu sehingga besarnya horse power yang diserap maksimum.

Gbr. II - 18. Grafik absorption horse power of pump . Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 16 - 41

Turbin. Turbin dipasang apad out put shaft dan berfungsi merubah energi kinetis dari oli yang sedang diberikan pump, menjadi mekanis pada shaft out putnya. Perubahan arah dan kecepatan aliran oli dalam sudu - sudu turbin menghasilkan gaya reaksi sehingga turbibn berputar. Besarnya torque yang dihasilkan pada shaft turbin adalah sebanding dengan resultan dua besaran yang diperoleh dari hasil perkalian kecepatan keliling aliran pada bagian inlet dan outlet dengan masing masing radius pada kedua ports. Torque turbin juga dipengaruhi dengan jumlah aliran dari fluida.

Gbr. II - 17. Turbin. Stator. Stator dipasanga pada shaft yang tetap pada housing yang berfungsi mengarahkan oil flow dari sudu - sudu turbin untuk masuk kembali ke sudu - sudu pump sesuai dengan arah putaran pump, sehingga oil flow yang masih mempunyai tenaga kinetis akan membantu mendorong dan memperingan kerja pump dan selanjutnya akan memperbesar tenaga kinetis dari outlet pump berikutnya Jika turbin berputar cepat hingga speed rationya mendekati satu, maka arah ( sudut aliran ) oli akan berubah, sehingga oli yang keluar dari turbin akan memukul punggung sudu - sudu stator. Keadaan yang demikian mengakibatkan aliran oli menjadi tidak beraturan dan efisiensi torque converter akan menurun.


TORQUE CONVERTER

II - 17 - 41

Gbr. II - 20. Stator. C.Istilah - istilah Dalam Torque Converter 

Stall

: Suatu keadaan dimana kecepatan turbin sama dengan nol, berhenti karena beban berlebihan, sedangkan kecepatan pump masih ada sesuai dengan kecepatan engine.



Elemen

: Jumlah komponen utama dalam torque converter yang berhubungan dengan oil flow.



Stage

: Sesuatu yang berhubungan langsung dengan out put shaft, dalam hal ini adalah jumlah turbin.



Phase

: Perubahan kenaikan effisiensi dari torque converter ( perubahan fungsi dari stator ), berhubungan dengan konstruksi stator.



Stall Speed

: Besarnya maksimum speed dari pump pada saat turbin berhenti,karena beban berlebihan.



Speed Ratio

: Perbandingan antara kecepatan turbin dengan kecepatan pump atau out put speed, dimana : Speed turbin Speed Ratio =

, atau e = Speed pump


nt np

TORQUE CONVERTER 

Torque Ratio

II - 18 - 41

: Perbandingan antara torque turbin dengan torque pump, dimana : Torque turbin Torque Ratio =

TT , atau t =

Torque pump 

Efficiency

TP

: Perbandingan power out put (turbin / dengan power input ( pump / engine ) dalam persen. Power turbin

η

=

x 100 % Power pump Speed turbin x torque turbin

=

x 100 % Speed pump x torque pump


=

Speed ratio x torque ratio x 100 %

=

e x t x 100 %.

TORQUE CONVERTER

II - 19 - 41

C. KLASIFIKASI DAN PERFORMANCE. Suatu unit torqflow yang sedang beroperasi ke dalam torque converter diberi oli dengan tekanan tertentu, pump / impeller dalam torque converter berputar karena berhubungan langsung dengan flywheel melalui drive case sehingga oli yang mengalir dalam sudu - sudu pump mendapat gaya sentrifugal dari pump itu sendiri dan terlempar keluar menimbulkan tenaga aliran ( energi kinetis ) pada oli tersebut.

Gbr. II - 21. Aliran oli dalam torque converter. Aliran oli yang terlempar segera masuk ke dalam sudu - sudu turbin dan mendorongnya sehingga turbin berputar karena menerima tenaga kinetis dari oli tersebut Selanjutnya flow oil segera meninggalkan turbin dan masuk ke dalam sudu sudu stator. Dalam sudu - sudu startor, arah flow oil dirubah diarahkan kembali masuk ke dalam inlet sudu - sudu pump, karena flow oil ini masih menyimpan energi kinetis, sehingga selanjtunya dapat membantu kerja pump dan menghasilkan tenaga kinetik baru pada outlet yang mana selanjutnya akan diterima turbin, demikian dan seterusnya. Dengan adanya aliran oli yang bertekanan maka pump, turbin dan stator masing - masing mendapat gaya ( F ) dan torque ( T ). Karena gaya yang menimbulkan torque adalah sama yaitu oli, maka berlalu hukum keseimbangan.


TORQUE CONVERTER

II - 20 - 41

AKSI = REAKSI atau AKSI - REAKSI = NOL.

Gbr. II - 22. Gaya dan torque yang terjadi pada sudu - sudu. Jadi dapat dirumuskan : Tp - Tt + Ts = 0

, atau

Tt = Tp + Ts dimana : Tt = Torque turbin. Tp = Torque pump. Ts = Torque stator. Di atas terlihat akan fungsi dari stator yang sebenarnya dimana Tt bisa lebih tinggi dari Tp ( = torque engine ) dengan adanya stator. Berubah - ubahnya arah dan kecepatan oil flow yang disebabkan oleh berubah ubahnya speed ratio akibat variasi beban, maka berubah - ubah pula “ turning torque “ dari turbin.


TORQUE CONVERTER

FLOW SPEED I R A D L I D O E I E S P A S L U W K O R L I F S

II - 21 - 41

a. Semakin tinggi putaran pump akan semakin besar gaya sentrifugal yang dihasilkan dan semakin besar pula flow speed dari oli. b. Semakin rendah speed ratio, semakin tinggi flow speed oli, karena gaya sentrifugal dari pump semakin besar. c. Semakin tinggi speed ratio, flow speed semakin terganggu karena gaya sentrifugal dari pump dan turbin mendekati balance 1 ( seimbang ).

0 SPEED RATIO

Seperti dijelaskan bahwa flow oil dalam torque converter pada berbagai speed ration menimbulkan berbagai variasi torque dari turbin.

FLOW SPEED 4•

) 3 • t ( O I T A • R2 E U Q R O1 • T

0

a. Pada keadaan stall : Tt Torque ratio = = 35 Tp Tt = tp + Ts, dimana Ts = maksimum. b. Pada speed ratio = 0,8. Tt Torque ratio = =1 Tp Tt = tp - Ts, dimana Ts = 0.

0,5 SPEED RATIO

0,8

c. Pada speed ratio = 1 Tt Torque ratio = <1 Tp 1 Tt = tp - Ts.

Kemampuan suatu torque converter, digambarkan oleh torque ratio dan effisiensi maksimumnya. Di dalam unit direct drive seluruh tenaga engine dapat dipindahkan oleh main clutch ke transmisi ( kecuali slip ), baik speed ratio maupun torque ratio selalu sama dengan satu.


TORQUE CONVERTER

II - 22 - 41

atau : Effisiensi = Torque ratio x speed ratio x 100 % = 1 x 1 x 100 % Effisiensi = 100 %. Tetapi dalam unit troqflow drive, tenaga engine tidak 100 % yang dapat dipindahkan oleh torque converter ke transmisi yang masih tergantung dengan speed ratio dan torque ratio. atau : Effisiensi = Torque ratio x speed ratio x 100 % Effisiensi = kurang dari 100 %. Semakin tinggi torque ratio maksimum dan effisiensi maksimumnya, tentu saja kemampuan ( performance ) yang dimiliki torque converter akan semakin tinggi. Effisiensi pemindahan tenaga suatu torque converter selalu berubah - ubah sesuai dengan perubahan speed rationya. Effisiensi torque converter maksimum berkisar antara 80 - 90 % . Besarnya effisiensi maksimum suatu torque converter dipengaruhi oleh type dari torque converter. 1. Single Phase.

Gbr. II - 23. Skematik dan grafik torque converter tipe single phase.


TORQUE CONVERTER

II - 23 - 41

Pada torque converter type single phase ini, apabila speed ratio naik mendekati 1 ( satu ) torque turbin akan turun mendadak, semakin tinggi speed ratio semakin tinggi pula effisiensi torque converter dan akan mencapai maksimum pada speed ratio = 0,7 ( sebagai contoh ). Beberapa tenaga engine yang tidak dapat dipindahkan oleh torque converter adalah sebagai tenaga yang hilang ( slip ) yang kemudian akan berubah menjadi panas pada oli dalam torque converter itu sendiri. Oleh sebab itu adalah sebagai alasan yang tepat kenapa torque converter harus di lengkapi dengan oil cooler yang cukup besar untuk mencegah panas oli yang berlebihan pada saat operasi.

Oil flow dan speed ratio dalam converetre type single phase : 8 Kemungkinan


I.

TORQUE CONVERTER 8 Kemungkinan

II.

8 Kemungkinan

III.

8 Kemungkinan

IV.


II - 24 - 41

TORQUE CONVERTER

II - 25 - 41

2. Double Phase.

Gbr. II - 41. Skematik dan grafik torque converter tipe double phase. Pada torque converter type double phase, antara stator dan shaftnya dipasang free wheel sehingga bisa berputar satu arah. Pada permulaan effisiensi akan menurun, stator mulai berputar, sehingga oil flow akan mengarah kembali menuju pump, sehingga effisiensi torque converter akan naik kembali mendekati 100 %. Oil flow dan speed artio dalam torque converter tipe double phase : 8 Kemungkinan

I.

CONTOH : Flow Oil paca saat dimana 0 < SP.Ratio < 0,5 Pump berputar Turbin berputar / tidak dan STATOR tidak dapat berputar yang justru mengarahkan Oil kembali ke Pump dengan arah terlihat pada gbr . ( Tt = Tp + Ts ).


TORQUE CONVERTER 8 Kemungkinan

II - 26 - 41

II. Flow oil pada saat dimana 0,6 < Sp.Ratio < 0,8 F/W STATOR belum / akan mulai berputar dan masih dapat mengarahkan oil masuk kembali ke Pump. ( Tt = Tp + 0 )

8 Kemungkinan

III. Flow Oil pada saat dimana Sp.Ratio > 0,8. F/W.STATOR berputar sehingga tidak mengganggu arah Oil yang akan kembali ke PUMP adalah arah oil apabila F/W.STATOR tidak berputar ( Tt = Tp - 0 )

3. Triple Phase.

Gbr. II - 25. Skematik dan grafik torque converter tipe triple phase. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 27 - 41

Pada torque converter tipe three phase, etrdapat dua stator yang masing masing dilengkapi dengan free wheel. Pada permulaan effisiensi mulai menurun, stator satu ( S1 ) akan berputar menghindari turunnya effisiensi. Kemudian speed ratio dapat lebih tinggi yang selanjutnya effisiensi akan menurun lagi, tetapi stator dua ( S2 ) mulai berputar menyebabkan torque turbin tidak turun dan naiklah effisiensi yang kedua kalinya.

Gbr. II - 26. Grafik torque converter tipe triple phase. 4.Torque Converter dengan Lock Up Clutch. Cara lain untuk menaikkan effisiensi torque converter, dapat digunakan susunan clutch yang terletak antara pump dan turbin seperti gambar berikut :

Gbr. II - 27. Skematik dan grafik torque converter dengan Lock Up Clutch. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 28 - 41

Torque converter berfungsi sebagaimana mestinya, hanya pada speed tertentu dan apabila dikehendaki operator clutch dapat engaged yang berarti menghubungkan langsung antara turbin dengan pump sehingga merupakan unit direct drive dengan effisiensi 100 %. Torque Converter seperti ini biasanya stator dilengkapi dengan free wheel. Contoh unit yang menggunakan : HA 200, 320 dan WS 16, 23, dan sebagainya. Ada juga Torque Converter yang dilengkapi dengan lock up clutch tetapi stator tidak memakai free wheel. Torque Converter tipe ini digunakan bulldozer ( D375 A-2, D475 A -2 ) dimana dilengkapi denagn stator clutch. Sehingga ketika lock up clutch difungsikan ( engaged ), stator clutch akan disengaged untuk membebaskan stator dari housingnya dan dapat berputar bebas. Jadi ketika lock up clutch difungsikan, oli dalam torque converter dapat bergerak bebas bersama dengan putaran pump dan turbin, tanpa adanya hambatan dari sudu - sudu bila stator dalam keadaan diam. Lock up clutch dijalankan oleh tekanan oli, dimana oli yang menuju lock up clutch maupun stator clutch diatur oleh lock up valve. Lock up valve ini digerakkan solenoid berdasarkan sensor kecepatan ( yaitu kecepatan out put shaft ) dan sensor tekanan modulating oli transmisi.


TORQUE CONVERTER

1. Drive gear. 2. Drive case. 3. Turbine. 4.. Torque converter housing. 5. Pump. 6. Drive gear. 7. Stator shaft. 8. Housing. 9. Coupling. 10. Turbine shaft. 11. Stator.

II - 29 - 41

12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

Scavenging pump. Drive gear. Strainer. Drain plug. Turbine boss. Holder. Pilot.

Gbr. II - 28. Konstruksi torque converter tipe single phase. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

1. Pilot. 2. Holder. 3. Turbine. 4.. Drive case. 5. 1st stator ass’y. 6. Thrust plate. 7. 2nd stator ass’y. 8. Pump. 9. Torque converter housing. 10. Stator shaft. 11. Cover.

II - 30 - 41

12.Coupling. 13. Drive gear. 14. Scavenging pump ass’y. 15. Drain plug. 16. Free wheel. ( Rotate right direction Only as see engine side ). 17. Drive gear. 18. Turbine shaft.

Gbr. II - 29. Konstruksi torque converter tipe Triple phase. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

1. Pump Wheel. 2. Gear. 3. Ball. 4. Seal ring. 5. Bearing. 6. Stator shaft. 7. Spacer. 8. Bushing. 9. Stator. 10.Housing 11.One way clutch. 12.Outer race.

13. Plate. 14. Lock Plate. 15. Nut. 16. Plug. 17. Gear. 18. Bearing 19. Gasket. 20. Cover. 21.Input shaft. 22. Bearing. 23. Retainer. 24. Oil seal.

25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36.

Holder Lock Plate. Shim. O-ring. Coupling Nut. Lock Plate. Plate. Bearing. Turbine boss. Turbine wheel. Cover

II - 31 - 41

37. Piston. 38. Gasket. 39. Clutch housing. 40. Housing cover 41. Piston. 42. Seal ring. 43. Disc. 44. Case. 45. O-ring. 46. Valve ass’y 47. Valve seat. 48. Trunnion.

Gbr. II - 30. Konstruksi torque converter tipe double phase witch lock up clutch..


TORQUE CONVERTER

1. Coupling. 2. Seal cage. 3. Input shaft ( 59 teeth ). 4. Front housing. 5. Idler gear ( 74 teeth ) 6. Idler gear shaft 7. Clutch housing. 8. Drive case. 9. Turbine. 10.Rear housing. 11.Stator. 12.Pump. 13.Stator shaft. 14.Bearing cage. 15.Retainer.

16. Shaft. 17. Transmission input shaft. 18. Stator shaft boss. 19. Stator clutch housing. 20. Return spring. 21. Stator clutch plate. 22. Stator clutch disc. 23. Stator clutch piston. 24. Turbine boss. 25. Lock up clutch disc. 26. Lock up clutch plate. 27. Lock up clutch piston. 27.Scavenging pump gear. ( 65 teeth ). 29.Scavenging pump boss. 30.Seal seat. 31.Spacer.

Gbr. II - 31. Konstruksi torque converter tipe single phase witch lock up dan stator clutch.. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

II - 32 - 41

TORQUE CONVERTER

II - 33 - 41

D. FREE WHEEL. Free wheel wheel atau sering sering disebut disebut “ one way clutch clutch “ dipasang dipasang pada stator, stator, terletak terletak antara antara stator stator dan shaft shaft yang berfungsi berfungsi agar agar stator stator dapat berputar berputar ke satu satu arah saja pada shaftnya, dimana akan berfungsi juga menaikkan effisiensi dari torque converter. Ada dua tipe dari free wheel : 8 Roller type. 8 Sprag type. 1. Roller Roller Type Free Free Wheel. Wheel.

Gbr. II II - 32. Free Free wheel tipe tipe roller. roller. Konstruksi seperti ini terlihat pada gambar diatas, apabila stator diputar pada shaftnya kearah ( a ), roller akan bergerak bergerak ke kanan kearah kearah ruangan yang lebih sempit, stator akan terkunci dan diam. Apabila stator diputar kearah kearah ( b ), roller akan bergerak bergerak ke kiri pada ruangan yang lebih luas melawan spring, sehingga memungkinkan stator dapat berputar lancar kearah ( b ) 2. Spra Sprag g Type Type Free Free Whee Wheel. l.

Gbr. Gbr. II II - 33. 33. Free Free whe wheel el tipe tipe Spra Sprag. g. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 34 - 41

Pada sprag A, lebih panjang daripada B terlihat t erlihat pada gambar ( C ). Apabila stator diputar kearah ( a ), sprag akan bergeser ke kiri sesuai dengan arah anak panah, yang mana posisi ini A lebih panjang daripada jarak antara stator dengan shaft, sehingga stator akan terkunci terkunci dan diam. Sebaliknya, apabila digunakan stator diputyar kearah ( b ) akan dapat berputar berputar dengan dengan lancar lancar selama selama B lebih pendek pendek dari pada pada jarak antara antara stator stator dengan shaftnya.

Gbr. Gbr. II - 34. Spra Sprag. g.


TORQUE CONVERTER

II - 35 - 41

E. SIRK SIRKUI UIT T HIDR IDROLIK LIK.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Transmission case. Strainer. Transmission oil pump. Transmission oil filter. Tr Transmission control valve. Relief valve. Pu Pump ( impeller ). Tu Turbine ( runner ). Torque converter housing.

9. Stator. 10. Torque converter temp gauge. 11. Torque Converter regulator valve. 12. Oil cooler. 13. To Torque converter case. 14. S Sccavenging pump. 15. Oil filter by pass valve.

Gbr. II - 35. Sirkuit hidrolik torque converter. converter.


TORQUE CONVERTER

II - 36 - 41

Dalam torque converter, impeller yang juga berfungsi sebagai pump menerima oli dari trasnmission case, yang disuplai oleh oil pump melalui transmission control valve, dimana preessurenya dibatasi oleh torque converter releif valve. Oli yang merupakan zat perantara dalam menghantarkan tenaga, di dalam suatu torque converter sebagian akan bocor melalui seal ring yang kemudian akan berfungsi untuk melumasi bearing – bearing dan akhirnya akan jatuh di dalam toruqe converter case. Karena ada kebocoran oli ( internal leakage ), tekanan oli dalam torque converter akan condong untuk berubah – ubah. Dalam hal ini oli yang keluar dari torque converter diatur oleh regulator valve untuk menstabilkannya. Dalam penghantaran tenaga tersebut, oli dalam torque converter akan menjadi panas dan dapat dilihat pada torque converter oil temperature gauge di instrument panel ( dash board ) yang diambilkan melalui tube didekat regulator valve dan selanjutnya oli tersebut didinginkan di oil cooler sebelum digunakan untuk pelumasan transmisi dan PTO. F.

VALVE. Pada suatu sirkuit hidrolik untuk torque comverter, kebutuhan akan adanya valve sudah pasti sangat dibutuhkan. Dlam hal ini kita mengenal dua buah valve, yaitu : torque converter relief valve dan torque converter regulator valve. Torque converter relief valve ditempatkan pada sisi inlet dari torque converter, dimana berfungsi untuk membatasi tekanan maksimum yang akan masuk ke dalam torque converter

Gbr. II - 36. Relief dan regulator valve. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

TORQUE CONVERTER

II - 37 - 41

Di dalam torque converter converter sebagian dari tenaga engine engine berubah menjadi menjadi panas, dimana panas ini diambil oleh oli dan oli pun ikut panas. Oli yang panas ini selanjutnya dialirkan ke oli cooler untuk didinginkan dan kembali lagi untuk bersikulasi. Oli dalam torque converter jauh lebih tinggi tekanannya dibandingkan dengan tekanan udara luar. Jika didalam torque converter terjadi gelembung gelembung udara, maka maka akan menimbulkan menimbulkan busa. Jika hal ini benar benar - benar terjadi akan mengakibatkan performancenya akan berkurang. Untuk mencegah hal ini, yaitu agar tidak terjadi gelembung gelembung – gelembung udara udara dalam torque torque convert converter, er, maka maka oli yang dapat keluar keluar dari dari torque torque convert converter er tekanannya tekanannya dibatasi dibatasi oleh regulator regulator valve. valve. Ada dua tipe regualtor regualtor valve valve yang yang kita kenal, kenal, yaitu : Regulator Regulator valve valve variable variable type type dab fix type type ( Throttling Throttling type type )


TORQUE CONVERTER

Gbr. II - 37. Posisi Posisi relief dan regulator regulator valve valve Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

II - 38 - 41

TORQUE CONVERTER

II - 39 - 41

G. TROU TROUBL BLE E SHO SHOOTIN OTING G. H – 1 Torque converter converter temperat temperature ure too high g in Ask the operator the following points. r l n a • Does the oil temper temperature ature go up when when the t io se converter is stalled, and down when it is not c ( d n r e stalled ? f u te g l e Yes = Normal (wrong selection of gear g a r n e m speed ) v p lo e n c m d e v o r l u e i v c e a g p Check before troubleshooting. t v n e f g ri c f u fe o n • Is oil lever lever in transmi transmission ssion and and steering steering case case se ie a q t r ) l u e n lo s correct ? re to e a c d i o s t C d t p p r e o c n e d o m e e m u g s u ve d rt si l u m p g e e g i p le n at ct g v in l u g g e lo g fe n g o n g p i n i n r c in n g g le r k d e lo e c ki ve n n i e a c o e e u ea ct p r o v i n le v l q c a a m te r il fe a c il o c t r i r u il e S S S A P F T O d O

Tank to Pump a.

b.

Remedy

c.

d.

∆

C

No.

Torque Scavenging Converter Pump

X X

Diagnosis

e.

f.

∆

∆

X

g. X

X

1

Pump makes abnormal noise when oil is cold

2

High Idling, low idling speeds too low

o

3

Hydraulic pressure at outlet port of torque converter too low

o

4

Hydraulic pressure at inlet port of torque converter too low

5

Transmission modulating pressure too low

6

Excessive leakage of oil inside torque converter

7

Hydraulic pressure at outlet port of torque converter too high

i. C

C X

h.

X

o o

o o

o o o

If all check show no problem this is the cause The following symbols are used to indicate the action to be taken when a cause of failure is located ∆ = Repair X = Replace A = Adjust C = Clean


TORQUE CONVERTER


II - 40 - 41

TORQUE CONVERTER


II - 41 - 41

TORQFLOW TRANSMISSION


BAB IV


III - 1 - 26

Torqflow transmission adalah merupakan alat pemindah tenaga yang menggunakan fluida dalam hal ini oli sebagai pengontrolnya. Torqflow transmission berfungsi untuk mengatur kecepatan gerak, maju, mundur dan pada alat alat besar yang tak kalah pentingnya adalah untuk meningkatkan torsi dengan cara mereduksi putarannya melalui perbandingan jumlah gigi - giginya pada transmisi. Pemasangan Torqflow transmission biasanya dipasang bersama torque converter apabila tanpa torque converter biasanya disebut hidroshift trasnmission. Torqflow transmission juga dinamakan powershift trasnmission. Sedangkan keuntungan dari alat ini adalah untuk meningkatkan efektivitas pengoperasaian kenyamanan dan lain - lain yang akhirnya akan mempengaruhi poduktivitas alat. Pada Komatsu diapaki 2 tipe power shift transmission : A. Planetary Gear System. B. Counter Shaft System. A. PLANETARY GEAR SYSTEM. Planetary gear system terdiri dari tiga elemen, yaitu : Sun gear, Carrier dan Ring gear. Apabila mencoba untuk memutarkan dua elemen dari ketiganya atau satu diputar sedangkan satu lagi ditahan maka akan menghasilkan putaran yang bervariasi pada elemen outputnya, lebih cepat atau lebih lambat, maju atau mundur. Speed ratio dari gear penggerak dengan gear yang digerakkan adalah tergantung jumlah gigi dari masing - masing gear. Kebanyakan pemakaian dari planetary gear system terdapat pada transmission system yang mana untuk kecepatan putar dan arah putar dariintpu dapat diubah bervariasi dalam berbagai tingkatan pada planetary gear system.

Gbr. III - 1. Planetary Gear. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara


III - 2 - 26

Dari Gbr. III - 1. Input shaft dihubungakan dengan planetary carrier ( untuk lebih singkat selanjutnya disebut CARRIER ), sedangkan output shaft dihubungkan dengan sun gear. Ketika kedua ring gear ditahan diam tak berputar ( dengan cara meng-engage-kan clutch yaitu mengikat ring gear dengan case ). Maka sun gear yang selanjutnya sebagai output : akan mendapat tenaga putar dari input. Dikarenakan adanya perbedaaan jumlah gigi dari kedua sun gear ( lihat gambar ) maka apabila clutch untuk speed 2 di-engage-kan, output putarannya akan lebih cepat daripada clutch untuk speed 1 yang di-engage-kan.  Macam

- macam Planetary Gear System.

Terdapat 2 macam planetary gear system : 1. Single Pinion Type.

Gbr. III - 2. Single pinion type. Keterangan : Putaran sun gear dihubungkan dengan ring gear melalui sebuah planet pinion.



III - 3 - 26

Cara kerja :

Gbr. III - 3. Prinsip kerja planetary gear. Apabila carrier ditahn, ring gear akan berputar berlawanan arah terhadap sun gear kalau sedang berputar. Ini salah satu aplikasi pada planetary gear transmission untuk mendapatkan posisi gerak mundur ( Reverse ). Yaitu dengan cara menahan carriernya, apabila sebagai input adalah sun gear berputar ke kanan dan sebagai outputnya ring gear maka ring gear akan beputar ke kiri. Cara Menentukan Arah Putaran. S = Sun gear, C = Carrier R = Ring gear

KA

Apabila sun gear diputar ke kanann ( KA ), carrier ditahan, maka arah ring gear adalah ke kiri ( KI ) S

C

R

Caranya : S, C dan R segaris, Sun gear ( S ) bergerak ke KA, C ditahan , tarik garis dari KA memotong C ketemu garis vertikal dari R sehingga ketemu KI yang berlawanan dengan KS. Gbr.III - 4



III - 4 - 26

Speed ratio Untuk Single Pinion Type. S.Ns + R.Nr = ( S + R ) Nc Dimana, S = Jumlah gigi sun gear. R = Jumlah gigi ring gear. Ns = Jumlah putaran sun gear. Nr = Jumlah putaran ring gear. Nc = Jumlah putaran carrier. Contoh perhitungan : Diketahui

: Jumlah gigi sun gear = 39 Jumlah gigi sun gear = 78 Apabila sumber diputar ke kanan sebesar 100 rpm dan carrier di stop.

Ditanyakan : Arah dan besarnya putaran ring gear ? Jawab

: S.Ns + R.Nr = ( S + R ) Nc 39.100 + 78Nr = ( 39 + 78 ) .0 78Nr = -3900 Nr = -50 Jadi putaran ring gear 50 rpm ( direduksi ). Arah putaran berlawanan ( tanda minus ).

Contoh dari torqflow transmission dengan single pinion type planetary system adalah pada unit D55 S - 3 dan D75 S - 2 :

Gbr. III - 5. Speed ratio untuk single pinion type. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara


III - 5 - 26

Gbr. III - 6. Skematik Speed ratio untuk single pinion type. 2. Dual Pinion Type.

Gbr. III - 7. Dual pinion type. Keterangan : Pada gambar menunjukkan Dual, yang mana mempunyai 3 pasang pinion ( 6 buah ). Pada sistem ini apabila carrier ditahan maka sun gear dan ring gear akan searah putarannya. Namun apabila ring gear yang ditahan akibatnya carrier akan berlawan dengan sun gear. Aplikasi dari planetary gear system seperti digunakan untuk gerak mundur ( reverse ). Yaitu sun gear sebagai input putaran berputar ke kanan, carrier sebagai output akan berputar ke kiri apabila ring gearnya ditahan. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara


III - 6 - 26

Cara Menentukan Arah Putaran : KA

S = Sun gear, C = Carrier R = Ring gear C S

R

KI

Apabila sun gear diputar ke kanan ( KA ), ring gear ditahan, maka arah carrier adalah ke kiri ( KI ). Jadi putaran intpu sun gear akan berlawanan dengan putaran output carrier.

Speed ratio untuk dual pinion type. Rumusnya adalah : R.Nr - S.Ns = ( R - S ) Nc. CARA ENGAGE DAN DISENGAGE CLUTCH.

Gbr. III - 8. Proses engage dan disengage clutch. Kelebihan dari planetary gear system, untuk pemindahan klecepatan dengan cara yang sederhana yaitu cukup membuat engage dan disengage clutchnya. Semua gear sudah saling berhubungan satu sama lain ( contoh stant mesh ). Hal ini memungkinkan untuk mengurangi kebisingan dari hubungan roda giginmya pada waktu shifting.



III - 7 - 26

Apabila kita igin clutch engage menahan ring gear. Berarti kita harus mengirimkan oil pressure dari control valve untuk mendorong piston menekan disc dan plate. Disc dan plate tertekan akibatnya ring gear dan case akan tertahan putaranya. Akibatnya ring gear akan tertahan putarannya. Untuk merelease, kita alihkan oil pressurenya kembali ke control valve / tanki, sehingga piston akan kembali ke posisi semula dibantu dengan adanya return spring. Gerak Mundur ( Reverse Drive ). Apabila ring gear ditahan ( dengan meng-engage -kan reverse clutch ). Maka carrier akan berputar berlawanan dengan input shiftnya ( sun gear ).

Gbr. III - 9. Gerak mundur ( reverse drive ). Gerak Maju ( Forward Drive ). Apabila sun gear ditahan ( dengan meng-engage -kan forward clutchnya ). Maka ring gear akan diputar lebih cepat searah dengan carrier.

Gbr. III - 10. Gerak maju ( forward drive ). Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara


III - 8 - 26

Gbr. III - 11. Ball check valve. Gambar diatas menunjukkkan saklah satu type dari torqflow transmission yang mempuyai rotary clutch pada clutch ke 5. Rotary clutch ini biasanya untuk kecepatan 1, yang selalu berputar bersama - sama dengan output shaft tidak seperti clucth yang lainnya, sehingga oil pressure yang dikirim kepadanya ( melalui shaft untuk kepentingan clutch ). Nantinya akan sulit untuk di drain kembali ke case oleh karena adanya gaya centrifugal. Oleh sebab itu diciptakan BALL CHECK VALVE yang berfungsi : 8 Menutup

drain port saat ada oil pressure masuk sehingga maksud untuk engage clutch dapat terselenggra dengan baik ( tidak ada kebocoran ).

8 Membuka

drai port ( karena adanya gaya centrifugal ) sehingga oil tadi akan cepat keluar / drain dan clutchpun akan cepat pula untuk disengage.



III - 9 - 26

B. GEAR TRAIN KOMATSU.

D55 S-3, D75 S-2

D65 A, S-6

M = 3.0

M = 3.5

D55 S-3, D75 S-2 Direction & Speed Range

D65 A, S-6 Clutch Applied

Gear Ratio

F1

2&4

1,833

F2

2&3

R1 R2

Direction & Speed Range

Clutch Applied

Gear Ratio

F1

1&3

2,000

0,955

F2

1&5

1,133

1&4

1,438

F3

1&4

0,680

1&3

0,749

R1

2&3

1,400

R2

2&5

0,790

R3

2&4

0,478

Gbr. III - 12. Gear train D 555 - 3, D 75S - 2, D 65A, S - 6. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara


WA 500 - 1

D 375 - 2

Gbr. III - 13. Gear train D 375A - 2, WA 500 - 1. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

III - 10 - 26

TORQFLOW TRANSMISSION TORQFLOW HYDRAULIC SYSTEM. Engine Running, Transmission in Neutral.

Gbr. III - 14. Sirkuit Hidrolik T/F Transmission. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

III - 11 - 26


III - 12 - 26

TORQFLOW HYDRAULIC CIRCUIT DIAGRAM.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Transmission case. Transmission oil strainer. Transmission pump. Transmission oil filter. Modulating valve. Quick return valve. Reducing valve. Speed valve. F - R valve. Torque converter relief valve.

11. Torque converter. 12. Torque converter regulator valve. 13. Oil cooler. 14. Transmission Lubrication valve. 15. Transmission. 16. P.T.O lubrication. 17. Torque converter case. 18. Oil strainer. 19. Scavenging pump.

A. Plug for transmission Mission clutch pressure B. Plug for 1st clutch pressure. C. Plug for torque converter relief pressure. D. Plug for torque converter pressure. E. Plug for torque Converter oil temperature

Gbr. III - 15. Skematik Sirkuit Hidrolik T/F Transmission.



III - 13 - 26

C. CONTROL VALVE. Control valve adalah kombinasi dari beberapa valve yang ekerja pada fungsi masing - masing, antara lain : 1. Modulating Relief Valve, fungsinya : 8 Mengatur

dan membatasi maximum oil pressure yang akan digunakan oleh setiap transmission clutch. 8 Bersama - sama dengan quick return valve memodulate pressure sehingga dapat mengurangi kejutan pada clutch ( slow engage ) dan sock pada unit yang dapat memungkinkan panjang umur dari setiap komponen. 8 Mengatur ( waktu ) oil flow yang menuju ke torque converter. 2. Quick Return Valve, fungsinya : Mengatur langkah gerak dari sleeve dari modulating valve ( dengan mengatur flow oil ke sleeve dan ke drain ) sehingga dapat terjadi cepat dalam disengage dan lambat / pelan - pelan dalam engage setiap transmission clutch. 3. Reducing Valve, fungsinya : Mengatur arah aliran oil yang akan masuk ke rotary clutch. 4. Speed Valve, fungsinya : Mengatur arah aliran oil ke setiap speed clutch dan drain. 5. Safety Valve, fungsinya : Sebagai penyelamat, jangan sampai unit bergerak ( maju / mundur ) sebelum dikehendaki operator pada saat engine di start. 6. Directional Valve, fungsinya : Mengarahkan aliran oil ke directional clutch ( forward / reverse ) dan drain.



III - 14 - 26

TRANSMISSION CONTROL VALVE 1. Stopper cover. 2. Modulating valve spring ( small ). 3. Spring seat. 4. Modulating sleeve spring. 5. Modulating valve spring. 6. Modulating valve. 7. Piston valve ( A ). 8. Modulating valve. 9. Piston valve. 10. Cover. 11. Stopper. 12. Piston valve spring. 13. Quick return valve. 14. Sleeve. 15. Piston. 16. Reducing valve. 17. Reducing valve spring. 18. Stopper. 19. Control valve body ( A ). 20. Stopper. 21. Stopper. 22. Safety valve spring. 23. Directional valve spool. 24. Control valve body ( B ). 25. Safety valve. 26. Piston. 27. Cover. 28. Speed valve spool. 1. To 1st speed clutch ( No.5 ). 2. To 2nd speed clutch ( No.4 ). 3. To 3rd speed clutch ( No.3 ). F. To forward clutch ( No.1 ). R. To reverse clutch ( No.2 ).

Gbr. III - 16.



III - 15 - 26

Modulating Relief Valve :

Cara kerja : Modulating relief valve terdiri dari valve ( 6 ), piston ( 7 ) dan ( 9 ), piston spring ( 12 ), sleeve spring ( 4 ) dan fungsinya bersama dengan quick return valve ( 13 ) memodulasi tekanan dan merelief tekanan.

Gbr. III - 17. Ketika spool speed valve ( 28 ) dan spool directional valve ( 23 ) digerakkan untuk membuka sirkuit dari torqflow pump, fluida mengisi ruangan antara pump dan clutch piston dan pada waktu yang sama pressure mulai naik. Fluida dari pump mengalir melalui orifice ( a ) dari modulating valve ( 6 ), memasuki ruangan antara piston ( 7 ) dan ( 9 ), hal ini menyebabkan modulating valve ke <---( kiri ) sehingga membuka port ( h ) menghubungkan modulating valve dan modulating sleeve. ( 8 ). Gbr. III - 18.

Fluida yang mengalir orifice ( b ) dari quick return valve ( 13 ) menyebabkan pergerakkan quick return valve ke -----> ( kanan ), sehingga menutup drain port ( c ). Fluida mengalir terus sehingga membangkitkan back pressure pada modulating sleeve.

Gbr. III - 19.



Gbr. III - 20.

III - 16 - 26

Gbr. III - 21.

Back pressure modulating sleeve bertambah dengan aniknya pressure dalam sirkuit.Pergerakkan dari modulating sleeve ke < ----- ( kiri ) menutup port ( h ). Didahului modualting valve yang kemudian diikuti sleeve bergerak ke < ---( kiri ) pressure berlanjut naik sehingga sleeve bergerak ke < --- ( kiri ) sampai menyentuh stopper ( 1 ). Pressure naik hingga setting pressure 20 Kg/cm2. Kenaikan dari modualting pressure tersebut dapat digambarkan dalam grafik dibawah ini :

Gbr. III - 22. Grafik kenaikan tekanan modulating. Safety Valve. Cara kerja : Safety valve ( 25 ) dipasang antara speed valve ( 28 ) dan directional valve (23). Untuk menjaga agar machine tidak bergerak pada saat engine didtart dengan gear engaged ( lever tidak posisi netral ). Agar machine dapat digerakkan, lever harus posisi netral lebih dahulu.



III - 17 - 26

a. Gear shift lever [osisi netral fluida dari reducing valve ( 16 ) mengalir melalui speed valve meuju ke safety valve mengalir melalui orifice ( e ). Aliran nya = Reducing valve. Speed valve ---- > directional valve.

Gbr. III - 23. b.

Gear shift lever dioperasikan mengengage-kan gear. Pada saat speed valve digerakkan ke salah satu speed. Fluida sebelah kanan safety valve didarin melalui orifice ( e ). Fluida dari speed valve sebelah kanan mengalir ke safety valve kemudian masuk orifice ( f ) menggerakkan piston ke kanan, sehingga menyebabkan safety valve tetap pada posisinya dan sirkuit yang ke directional valve dibuka.

Gbr. III - 24. c.

Ketika engine di start dengan gear shift lever tidak netral. Ketika lever tidak netral maka fluida dari reducing valve tidak berhubungan dengan orifice ( e ). Pada kondisi ini, safety valve tidak bergerak ke kiri untuk membuka aliran sirkuit dari reducing valve directional valve sehigga machine tidak bisa bergerak.

Gbr. III - 25.



III - 18 - 26

Reducing Valve. Reducing valve ( 16 ) dipasangkan pada sirkuit antara modulating valve ( 6 ) dan speed valve ( 28 ) dan menjaga pressure oil pada clutch 1 dibawah 12,5 kg/cm2. Pressure sistem semua diset oleh modulating relief valve 20 kg/cm2 Ketika pressure pada clutch 1 naik, piston ( 15 ) digeser ke kanan oleh aliran fluida melalui orifice ( g ) dari reducing valve, menyebabkan reducing valve bergerak ke kiri. Hal ini akan menyebabkan pressure yang akan menuju ke speed clutch 1 menjadi terpelihara sebesar 12,5 kg/cm2.

Gbr. III - 26. Reducing Valve.


TORQFLOW TRANSMISSION TORQFLOW TRANSMISSION.

Gbr. III - 27. Konstruksi Torqflow Transmission. Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara

III - 19 - 26

TORQFLOW TRANSMISSION 1. Input coupling. 2. Input shaft. 3. Shaft. 4. No.1 sun gear ( 30 teeth ). 5. No.2 ring gear ( 72 x 78 teeth ). 6. Pinion shaft. 7. No.1 ring gear ( 72 teeth ). 8. No.2 ring gear ( 72 x 78 teeth ). 9. No.2 planet gear ( 21 teeth ). 10.No.2 sun gear ( 30 teeth ). 11.Input 1st planet gear ( 21 teeth ). 12.Input sun gear ( 30 teeth ) 13.Pinion shaft. 14.No.3 gear. 15.No.4 ring gear ( 78 teeth ). 16. No.4 planet gear ( 19 teeth ). 17.Pinion shaft. 18.No.34 sun gear ( 41 teeth ). 19.No.5 ring gear ( 79 teeth ). 20.No.5 Planet gear. 21.Pinion shaft. 22.No.5 sun gear ( 41 teeth ). 23.Output shaft with bevel pinion. 24.Seal cage. 25.Bearing cage.


26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50.

III - 20 - 26

Rear case. No.5 carrier. No.4 piston housing. No.4 carrier. No.3 clutch spring. No.4 clutch housing. Cage. No.3 clutch piston. No.3 piston housing. Transmission case. Housing. Tie rod. No.2 clutch housing. Input 2nd planet gear ( 21 teeth ). Pinion shaft. No.2 carrier. No.1 clutch housing. Clutch piston. Clutch plate. Clutch disc. Clutch spring. Front cover. No.1 carrier. Bearing cage. Seal cage.

TORQFLOW TRANSMISSION D. COUNTER SHAFT ( CLUTCH PACK ) SYSTEM.

Gbr. III - 28. Clutch pack transmission.


III - 21 - 26


III - 22 - 26

Prinsip Kerja Clutch Pack. a. Posisi engaged. Oil dikirim dari transmission valve masuk melalui shaft ( 1 ) kemudian mendorong permukaan belakang piston ( 6 ) dan menggerakkannya untuk menekan separator plate ( 2 ) dan clutch disc ( 3 ) sehingga terikat menjadi satu hal ini akan menyebabkan gaya geraknya bisa disalurkan. Gbr.III - 29. Oli di drain lewat saluran drain ( 5 ), namun oli drain ini tidak mempengaruhi kekuatan engaged-nya dikarenakan flow oli yang masuk lebih besar daripada yang keluar lewat lobang ini. b. Posisi disengaged.

Apabila aliran dari transmission valve dihentikan, pressure oil yang menekan piston akan menurun akibatnya piston ( 6 0 akan kembali ke posisi semula dikarenakan gaya dorong dari valve spring ( 7 ). Hal ini menyebabkan shaft ( 1 ) dan clutch gear (4) terpisah kembali.

Gbr.III - 30.



III - 23 - 26

E. TROUBLE SHOOTING.

Q Seat gear shifting terlambat Check selalu gangguan : ~ Apakah isi oli transmisi dan steering case normal. ~ Apakah ada kebocoran oli dari pipa antara case dan valve ?

Note : - Apabila masalah sudah diatasi, penyebab perlu diperhatikan adalah slip pada steering clutch - Item d (penyebab) hanya khusus mesin yang digunakan servo valve


Keterangan : X = Ganti A = Adjust U = Perbaiki C = Bersihkan


Q Unit tidak bisa bergerak. Tanyakan operator. ~ Apakah unit tiba - tiba mati / berhenti kerusakan didalam part. ~ Terdapat getaran tinggi dari unit kerusakan part. Check sebelum mengatasi gangguan. ~ Apakah jumlah olie transmissi dan steering sesuai ? ~ Apakah pergerakan spool untuk control valve transmisi sesuai ? ~ Apakah ada kerusakan di universal joint? ~ Apakah rem steering mengunci ?


III - 24 - 26

TORQFLOW TRANSMISSION 

 

Bandingkan dengan sebelumnya --> Unit perhatikan ketidak wajarannya. Bandingkan dengan yang lain --> Unit yang normal. Check sebelum mengatasi gangguan. ~ Apakah jumlah oli transmisi & steering normal ? ~ Apakah ada kebocoran oil dari pipa, tanki valve ? ~ Apakah rem steering mengunci ? ~ Apakah kekencangan rantai normal ?


III - 25 - 26

Q Daya tarik kurang & kecepatan gerak rendah. Tanyakan ke operator 1. Bagaimana operasi sebelumnya 2. Bagaimana mengetahui dayanya kurang ?


Q.5.Apa yang terjadi jika spring lemah.

III - 26 - 26

Q.6.Apa yang terjadi jika : a.Spool jamed disebelah kanan. b.Spool jamed disebelah kiri. Q.7.Apa yang terjadi bila saluran ini buntu. Q.5.Apa yang terjadi bila saluran ini buntu. Q.1.Apa yang terjadi bila spring lemah.

Q.3.Apa yang terjadi jika : a.Spool jamed disebelah kanan. b.Spool jamed disebelah kiri.

Q.2.Apa yang terjadi bila : a.Spool jamed terbuka terhadap sleeve. b.Spool jamed tertutup terhadap sleeve.

Jawaban : 1. Tekanan relief akan menjadi rendah, akibatnya clutch bisa slip. 2.a. Tekanan oli tidak bisa naik, sehingga clutch tidak bisa engaged dan unit tidak bisa jalan. b. Tekanan oli menjadi tinggi ( naik secara mendadak melebihi standard ), sehingga clutch housing bisa pecah. 3.a. Tekanan oli akan naik secara mendadak dan clutch akan engaged secara tiba - tiba ( tidak ada modulate ). b. Akan menjadi slip pada clutch dan tidak akan ada tenaga yang dapat dipindahkan, karena tekanan oli tidak bisa naik. 4. Tidak ada tekanan yang menekan piston dan spool cenderung menempel pada sleeve akibatnya tekanan akan naik secara mendadak melebihi standard dan clutch housing pecah. 5. Spool reducing valve cenderung berada pada sebelah kiri, sehingga oli yang berada dibelakang sleeve tidak bisa keluar. Akibatnya tekanan oli akan naik secara mendadak dan clutch akan engaged secara tiba - tiba. 6.a. Oli dibelakang sleeve akan selalu drain, sehingga tekanan relief tidak bisa naik dan clutch akan slip. b. Oli tidak bisa keluar ( drain ) dan sleeve akan selalu berada pada sebelah kanan, akibatnya sama 3.a. 7. Oli tidak bisa menyensor sleeve, sehingga sleeve akan selalu berada pada sebelah kiri. Akibatnya sama dengan 3.b.


SIRKUIT HIDROLIK T/C & T/F TRANSMISSION


BAB V


D 57 S - 1

WA 500 - 1


V - 1 - 2


V - 2 - 2

WA 180 - 1

WA 300


PERFORMANCE TEST

VI - 1 - 3

Ada tiga macam pengetesan yang harus dilakukan untuk mengecheck kemampuan torque converter, dimana masing - masing pengetesan mempunyai standard tersendiri. Pengetesan tersebut adalah stall speed, Internal leakage dan tekanan. Bila hasil test kemampuan tekanan torque converter tersebut tidak sesuai dengan standard dapat mempengaruhi kerja dari mesin, dimana mesin dapat kehilangan tenaga ( low of power ). A. STALL SPEED. Stall speed adalah besarnya putaran maksimum engine pada saat putaran turbin nol, karena kelebihan beban. Dalam melakukan pengetesan, pemberian beban berlebihan dapat dilakukan dengan mengoperasikan brake. Prosedur pengetesan : 1. Pasang tachometer pada engine speed pick up port untuk mengetahui putaran engine. Usahakan posisi engine dapat dibaca dengan mudah dan jelas. 2. Panaskan engine dan ukur speed engine pada posisi low idle dan high idle. Sesuaikan dengan nilai standard. 3. Injak brake pedal dan posisikan gear shift lever pada speed tertinggi. Stallkan torque converter dengan speed engine full throttle dan biarkan temperatur olinya naik. 4. Bila temperatur oli memasuki daerah merah pada temperatur gauge, kembalikan segera gear shift lever ke posisi netral untuk menurunkan temperatur. 5. Ulangi step c dan d tiga klai dan ukurlah putaran engine ketika temperatur gauge memasuki daerah merah. 6. Bandingkan dengan standard. B. INTERNAL LEAKAGE. Internal leakage adalah kebocoran oli dari torque converter yang terkumpul dalam case torque converter. Jika oli di dalam case terlalu banyak, maka torque converter menjadi tertahan oleh rendaman oi yang mengakibatkan pemborosan tenaga engine dan oli dalam case cepat panas. Disamping itu transmisi juga akan kekurangan oli.


PERFORMANCE TEST

VI - 2 - 3

Prosedur pengetesan I : a. Buka tutup bawah torque converter ( bottom guard ). b. Hidupkan engine pada medium idle speed selama 1 menit kemudian matikan. c. Buka drain plug pada bagian bawah case, kemudian tampung oli yang keluar. d. Ukur berapa liter jumlah seluruh oli dalam case. Jumlah oli yang diijinkan dalam case tidak lebih dari 10 liter. Oli dalam case terlalu banyak terutama diakibatkan oleh kemungkinan kebocoran oli ke case terlalu besar atau kapasitas pemindahan oli oleh scavenging pump berkurang. Prosedur pengetesan II : a. Buka tutup bawah torque converter ( bottom guard ). b. Buka drain plug pada bagian bawah casetorque converter. c. Hidupkan engine pada posisi speed maksimum dan transmisi dalam keadaan netral. Ukur berapa oli yang keluar dari drain plug selama 1 menit engine full speed. Bandingkan dengan standard, jika lebih menandakan bahwa kebocoran oli ke case terlalu besar sehingga scavenging pump tidak mampu memindahkan ke case transmission. C. TEKANAN. Pengetesan tekanan o,I dilakukan pada torque converter dan transmission contro valve. Pada dasarnya meliputi : 8 Torque

converter relief pressure. 8 Torque converter regulator pressure. 8Modulating relief pressure. 8 Reducing pressure. Prosedur pengetesan ; a. Bersihkan plug dari kotoran. b. Buka plug ( check port ), kemudian pasang gauge yang sesuai dengan besar tekanan yang diukur pada check port tersebut. c. Hidupkan engine, kemudian setelah dipanaskan ukur tekanan oli pada low idle speed dan high idle speed atau sesuai dengan yang dikehendaki tabel standard. d. Bandingkan dengan standard.


Sistem Pemindah Hidrolis

Recommend Documents