26
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS Rambutan PKS Rambutan (gambar 2.1) merupakan salah satu Pabrik dari 11 PKS yang dimiliki PT. Perkebunan Nusantara-III, yang terletak di Desa Paya Bagas Kecamatan Rambutan, Kotamadya Tebing Tinggi, Propinsi Sumatera Utara, sekitar 85 km kearah Tenggara Kota Medan. PKS Rambutan dibangun pada tahun 1983 dengan kapasitas olah 30 ton/jam. Dimana sumber bahan baku (TBS) berasal dari kebun seinduk, kebun pihak ketiga terutama Perkebunan Inti Rakyat (PIR) yang berada di daerah Serdang Bedagai/Deli Serdang dan sekitarnya. Gambar 2.1 Gambar PKS Rambutan PTPN III. 2.1.1. Profil Pabrik Adapun profil pabrik PT. Perkebunan Nusantara III adalah sebagai berikut: 2.1.1.1. Sumber Bahan Baku dan Realisasi Penerimaan Sumber bahan baku TBS yang masuk ke PKS Rambutan berasal dari : 1. Kebun Seinduk yang terdiri dari : 1. Kebun Rambutan. 2. Kebun Tanah Raja. Universitas Sumatera Utara

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sejarah Singkat PKS Rambutan

PKS Rambutan (gambar 2.1) merupakan salah satu Pabrik dari 11 PKS

yang dimiliki PT. Perkebunan Nusantara-III, yang terletak di Desa Paya Bagas

Kecamatan Rambutan, Kotamadya Tebing Tinggi, Propinsi Sumatera Utara,

sekitar 85 km kearah Tenggara Kota Medan.

PKS Rambutan dibangun pada tahun 1983 dengan kapasitas olah 30

ton/jam. Dimana sumber bahan baku (TBS) berasal dari kebun seinduk, kebun

pihak ketiga terutama Perkebunan Inti Rakyat (PIR) yang berada di daerah

Serdang Bedagai/Deli Serdang dan sekitarnya.

Gambar 2.1 Gambar PKS Rambutan PTPN III.

2.1.1. Profil Pabrik

Adapun profil pabrik PT. Perkebunan Nusantara III adalah sebagai

berikut:

2.1.1.1. Sumber Bahan Baku dan Realisasi Penerimaan

Sumber bahan baku TBS yang masuk ke PKS Rambutan berasal dari :

1. Kebun Seinduk yang terdiri dari :

1. Kebun Rambutan.

2. Kebun Tanah Raja.

Universitas Sumatera Utara

Page 2: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

3. Kebun Gunung Pamela.

4. Kebun Gunung Monako.

5. Kebun Sarang Giting.

6. Kebun Silau Dunia.

7. Kebun Sei Putih.

8. Kebun Gunung Para

2. Pihak III yang terdiri dari :

1. PIR

2. Pembelian TBS pihak III

2.1.1.2. Sumber Daya Manusia

Untuk mendukung kelancaran Pengoperasian Pabrik PKS - Rambutan

mempunyai Tenaga Kerja sebanyak 223 orang dengan perincian sbb. :

1. Karyawan Pimpinan = 7 orang.

2. Karyawan Pengolahan. = 82 orang (2 Shift)

3. Karyawan Laboratorium / Sortasi = 32 orang

4. Karyawan Bengkel = 40 orang

5. Karyawan Dinas Sipil = 14 orang

6. Karyawan Administrasi = 17 orang

7. Karyawan Bagian Umum/Hansip = 23 orang

8. Karyawan Bagian Produksi = 8 orang

2.1.1.3. Kegiatan Usaha

PKS Rambutan mengolah Tandan Buah Segar (TBS) buah Sawit menjadi

Crude Palm Oil (CPO) dan Kernel.

2.1.1.4. Stasiun Pengolahan

Untuk mengolah TBS menjadi Crude Palm Oil (CPO) dan Kernel, PKS

Rambutan memiliki 11 stasiun kerja yang saling terkait, yaitu :

1. Stasiun penerimaan TBS dan pengiriman produksi.

2. Stasiun Loading Ramp.

3. Stasiun Rebusan

4. Stasiun Threshing

Universitas Sumatera Utara

Page 3: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

5. Stasiun Pressing

6. Stasiun Klarifikasi

7. Stasiun Kernel

8. Stasiun Water treatment

9. Stasiun Power Plant

10. Stasiun Boiler

11. Stasiun Fat-fit dan Effluent

Skematik Diagram Pengolahan Pabrik Kelapa Sawit dijelaskan pada gambar

2.2. Secara garis besar, skema tersebut menjelaskan seluruh bagian pemerosesan

kelapa sawit yang ada di pabrik kelapa sawit.

Universitas Sumatera Utara

Page 4: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Gambar 2.2 Skematik Diagram Pengolahan Pabrik Kelapa Sawit

Boiler

Kernel Station

Dust

Feul (Fibre & Shell)

Gas

Nut Nut Silo Ripple Mill Clay Bath Kernel Silo

Press

Digester

Threser

Sterillizer BPV Turbin

Fibre Sparator

CPO

Vibro Sparator

Crude Oil Tank Low Speed

Sparator

Oil Tank Oil Purifier

Oil Station

Water Recourses Eksternal

Anion-Kation Dearator

Steam

Hot Water

Water

Hot Water Tank

Storage Tank

Fat Pit Effluent Treatment Plant

Condensate to Fat Pit

Waste Water Cooler

Condensat Heater Waste to Effluent

Land Application

Kernel Oil Recovery

Clarifier Tank

FFB From Plantation

Crude Oil

Sumber: Bagian Perencanaan PTPN 3

CPO

Kernel

High Pullutan Low Pollutan

Raw Water Water

Steam & Hot Water Oil

Nut & Kernel FFB

Steam to proces

Power Station

Water Treatment Plant

Fibre & shell

Universitas Sumatera Utara

Page 5: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

2.1.2. Bahan Baku (Raw Material)

Bahan baku yang diolah adalah buah kelapa sawit (gambar 2.3). Keadaan

awal buah sawit adalah berkumpul dalam satu tandan. Buah kelapa sawit

termasuk jenis monokotil. Bagian-bagian utama yang terdapat pada buah kelapa

sawit adalah sebagai berikut.

1. Lapisan bagian luar (epicarpium) yang disebut sebagai kulit luar.

2. Lapisan tengah (mesocarpium) yang disebut daging buah yang

mengandung minyak.

3. Lapisan dalam (endocarpium) yang disebut inti, berada dalam biji dan

mengandung minyak. Diantara mesocarpium dengan endocarpium

terdapat cangkang (shell) yang keras.

Gambar 2.3. Tandan Buah Segar

2.2 Lori

Pada proses perebusan, buah dilunakkan sehingga daging buah mudah

lepas dari biji sewaktu diaduk dalam bejana peremas. Rebusan berupa bejana

silindris mendatar dengan pintu pada kedua atau salah satu ujungnya. TBS

dimasukkan dalam rebusan menggunakan lori (gambar 2.4) (Mangoensoekarjo,

2003). Lori tersebut ditarik masuk kedalam tabung perebus yang bermuatan 8 lori,

kapasitas satu lori 2,5 ton dan berat lori 1,5 ton, yang bergerak diatas rel. Bantalan

Universitas Sumatera Utara

Page 6: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

(gambar 2.5) yang digunakan pada lori adalah bantalan luncur (journal bearing).

Beban kerja yang besar dan gesekan antara poros dan bantalan menyebabkan

bantalan akan aus. Dari hasil survey lapangan yang dilakukan langsung di PKS

Rambutan (PTPN-III) ,berdasarkan hasil wawancara dengan operator dan staf

bagian pemeliharaan, maka data-data yang kami dapat tentang kondisi lori

pengangkut buah sawit ke perebusan adalah sebagai berikut :

1. Dioperasikan pada tingkat suhu yang berbeda (panas dan pendinginan

yang mendadak) antara diluar dan didalam sterilizer.

2. Bekerja secara kontinu selama pabrik beroperasi selama 45 jam

seminggu dengan beban ± 4 ton.

3. Pelumasan menggunakan sistem grease yang dilakukan sekali dalam 1

bulan, akan tetapi sistem ini kurang menguntungkan karena pada saat

lori masuk ke perebusan, sistem ini tidak berfungsi karena pelumas akan

meleleh ketika berada dalam sterilizer.

Gambar 2.4 Lori Pengangkut buah sawit

Universitas Sumatera Utara

Page 7: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Poros

Bantalan

Gambar 2.5 Bantalan dan Poros Lori

Kondisi kerja yang demikian maka terjadi perubahan sifat mekanik bahan

bantalan sehingga bantalan mudah aus dan pecah. Jika terjadi kelonggaran yang

besar antara poros dan bantalan akan menyebabkan roda lori sering anjlok keluar

rel dan juga menyebabkan cepatnya terjadi kerusakan lori.

Kasus yang sering terjadi pada bantalan dan poros adalah keausan yang

cepat pada bantalan. Hal ini tentu menimbulkan tanda tanya, apa penyebab

cepatnya laju keausan pada bantalan sehingga menimbulkan biaya perbaikan dan

penggantian yang besar. Untuk itu perlu dilakukan analisa penyebab kegagalan

sehingga bisa diperoleh rekomendasi agar kegagalan serupa tidak terjadi lagi.

2.3. Poros dengan Beban Lentur Murni

Poros untuk mesin pada umumnya terbuat dari baja batang yang ditarik

dingin dan difinis, baja karbon konstruksi mesin (disebut bahan S-C) dihasilkan

dari ingot yang dikil (baja yang dideoksidasikan dengan ferro silikon dan dicor;

kadar karbon terjamin) (Sularso, 2004). Jenis-jenis baja S-C beserta dengan

kekuatan tariknya dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Universitas Sumatera Utara

Page 8: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Sumber: Sularso, Kiyokatsu Suga, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin“

Tabel 2.1 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis

dingin untuk poros

Standar dan macam

Lambang

Perlakuan

panas

Kekuatan tarik

(kg/ mm2)

Keterangan

Baja karbon

konstruksi mesin

(JIS G 4501)

S30C

S35C

S40C

S45C

S50C

S55C

Penormalan

48

52

55

58

62

66

Poros (gandar) dari kereta tambang dan kereta rel tidak dibebani dengan

puntiran melainkan hanya mendapatkan pembebanan lentur saja. Jika beban pada

satu poros didapatkan sebagai ½ dari berat kendaraan dengan muatan maksimum

dikurangi berat poros dan roda, maka besarnya momen lentur M1 (N.mm) yang

terjadi pada dudukan roda dapat dihitung.

Menurut Sularso (2004) dari bahan yang dipilih dapat ditentukan tegangan

lentur yang diizinkan σa (N/mm2). Diameter ds (mm) yang diperlukan dapat

diperoleh dari rumus berikut ini.

σa 3S

13

S

11

d10,2M

/32)d(M

ZM

==≤π

........................... (2.1)

31

1a

S Mσ

10,2d

= .................................................... (2.2)

Dalam kenyataan, poros tidak hanya mendapatkan beban statis saja

melainkan juga beban dinamis. Jika perhitungan ds dilakukan sekedar untuk

mencakup beban dinamis secara sederhana saja, maka dalam persamaan kedua

diatas dapat diambil faktor keamanan yang lebih besar untuk menentukan σa.

Tetapi dalam perhitungan yang lebih teliti, beban dinamis dalam arah tegak dan

mendatar harus ditambahkan pada beban statis. Bagian poros dimana dipasangkan

naaf roda disebut dudukan roda. Beban tambahan dalam arah vertikal dan

horizontal menimbulkan momen pada dudukan roda inti.

Universitas Sumatera Utara

Page 9: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Sumber: Sularso, Kiyokatsu Suga, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin“

2W

2W

2W

2W

Poros yang digerakkan oleh suatu penggerak mula juga mendapatkan

beban puntir. Namun demikian poros ini dapat dianggap sebagai poros pengikut

dengan cara mengalikan ketiga harga momen tersebut diatas (yang ditimbulkan

oleh gaya-gaya statis, vertikal dan horizontal) dengan faktor tambahan (m) pada

Tabel 2.2 (Sularso, 2004).

Tabel 2.2 Faktor tambahan tegangan pada gandar

Pemakaian Gandar Faktor Tambahan

Tegangan m

Gandar pengikut (tidak termasuk gandar dengan rem

cakra)

1,0

Gandar yang digerakkan; ditumpu pada ujungnya 1,1 – 1,2

Gandar yang digerakkan; lentur silang 1,1 – 1,2

Gandar yang digerakkan; lenturan terbuka 1,2 – 1,3

Simbol dari bagian perangkat roda dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Q0 Q0

Gambar 2.6. Gandar

R0

P G

W

R0

Universitas Sumatera Utara

Page 10: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Rumus-rumus dari Sularso (2004) adalah sebagai berikut:

M1 = (j – g) W / 4 ................................................. (2.3)

dimana:

M1 = Momen pada tumpuan roda karena beban statis (N.mm)

j = Jarak bantalan radial (mm)

g = Jarak telapak roda (mm)

W = Beban statis pada satu gandar (N)

M2 = αv . M1 .......................................................... (2.4)

dimana:

M2 = Momen pada tumpuan roda karena gaya vertikal

tambahan (N.mm)

αv = statisBeban

rtikalgerakan ve karenaahan Beban tamb

M1 = Momen pada tumpuan roda karena beban statis (N.mm)

P = αL..W ............................................................... (2.5)

dimana:

P = Beban horizontal (N)

αL = gandar satu pada statisBeban horizontalBeban

W = Beban statis pada satu gandar (N)

Q0 = P. (h/j) ............................................................ (2.6)

dimana:

Q0 = Beban pada bantalan karena beban horizontal (N)

P = Beban horizontal (N)

h = Tinggi titik berat (mm)

j = Jarak bantalan radial (mm)

Universitas Sumatera Utara

Page 11: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Sumber: Sularso, Kiyokatsu Suga, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin“

R0 = P.(h + r)/g ..................................................... (2.7)

dimana:

R0 = Beban pada telapak roda karena beban horizontal (N)

P = Beban horizontal (N)

h = Tinggi titik berat (mm)

r = Jari-jari telapak roda (mm)

g = Jarak telapak roda (mm)

M3 = P.r + Q0(a + l) – R0[(a + l) – (j – g)/2] .......... (2.8)

dimana:

M3 = Momen lentur pada naaf tumpuan roda sebelah dalam karena

beban horizontal (N.mm)

P = Beban horizontal (N)

r = Jari-jari telapak roda (mm)

Q0 = Beban pada bantalan karena beban horizontal (N)

R0 = Beban pada telapak roda karena beban horizontal (N)

a = Jarak dari tengah bantalan ke ujung luar naaf roda (mm)

l = Panjang naaf roda (mm)

j = Jarak bantalan radial (mm)

g = Jarak telapak roda (mm)

Harga αvdan αLdapat dilihat pada Tabel 2.3

Tabel 2.3 Kecepatan kerja terhadap pembebanan

Kecepatan kerja maksimum (km/jam) αv

αL

120 atau kurang 0,4 0,3

120 – 160 0,5 0,4

160 – 190 0,6 0,4

190 – 210 0,7 0,5

Universitas Sumatera Utara

Page 12: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Dari hal-hal diatas dapat disimpulkan bahwa:

( )31

321Wb

S MMMmσ10,2d

++≥ ............................ (2.9)

Setelah ds ditentukan maka tegangan lentur σb (N/mm2) yang terjadi pada

dudukan roda dapat dihitung. Selanjutnya jika σWb /σb sama dengan 1 atau lebih,

maka:

3s

321b d

)MM10,2m(Mσ ++≥ ............................... (2.10)

σnb

Wb ≥= ......................................................... (2.11)

2.4. Bantalan

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga

putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan

panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta

elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan

baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara

semestinya.,Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan

pondasi pada gedung (Sularso, 2004).

2.4.1 Klasifikasi bantalan

Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

2.4.1.1. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros

1. Bantalan luncur.

Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan

karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan

perantaraan lapisan pelumas (Sularso, 2004).

Gambar 2.7 menjelaskan dua jenis bantalan yang disebut bos. Bos

padat (a) dibuat dengan penuangan, penarikan, pembubutan atau dengan

menggunakan suatu proses metalurgi-tepung. Bos berlapis (b) biasanya

adalah jenis bercelah. Pada salah satu metoda pembuatannya, bahan

Universitas Sumatera Utara

Page 13: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

berlapis tersebut dituang secara kontinu pada sepotong pelat baja yg tipis.

Potongan berbabit ini kemudian diproses melalui penekanan,

pembentukan, dan penghalusan, sehingga menghasilkan bos berlapis

(Shigley, 1984).

(a) Bos padat (b) Bos berlapis

Gambar 2.7 Bantalan bulat

2. Bantalan gelinding.

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang

berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru),

rol atau rol jarum, dan rol bulat.

2.4.1.2. Atas dasar arah beban terhadap poros

1. Bantalan radial.

Arah beban yang ditumptu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu

poros.

2. Bantalan aksial.

Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.

3. Bantalan gelinding khusus.

Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak

lurus sumbu poros (Sularso, 2004).

2.4.2. Perbandingan Antara Bantalan Luncur dan Bantalan Gelinding

Bantalan luncur mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan beban

besar. Bantalan ini sederhana konstruksinya dan dapat dibuat serta dipasang

dengan mudah. Karena gesekannya yang besar pada waktu mulai jalan, bantalan

Universitas Sumatera Utara

Page 14: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

luncur memerlukan momen awal yang besar. Pelumasan pada bantalan ini tidak

begitu sederhana. Panas yang timbul dari gesekan yang besar, terutama pada

beban besar, memerlukan pendinginan khusus. Sekalipun demikian, karena

adanya lapisan pelumas, bantalan ini dapat meredam tumbukan dan getaran

sehingga hampir tidak bersuara.

Bantalan gelinding pada umumnya lebih cocok untuk beban kecil daripada

bantalan luncur, tergantung pada bentuk elemen gelindingnya. Putaran pada

bantalan ini dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen tersebut.

Karena hanya konstruksinya yang sukar dan ketelitiannya yang tinggi, maka

bantalan gelinding hanya dapat dibuat oleh pabrik-pabrik tertentu saja. Adapun

harganya pada umumnya lebih mahal daripada bantalan luncur. Untuk menekan

biaya pembuatan serta memudahkan pemakaian, bantalan gelinding diproduksikan

menurut standar dalam pelbagai ukuran dan bentuk. Keunggulan bantalan ini

adalah pada gesekannya yang sangat rendah. Pelumasannya juga sangat

sederhana. cukup dengan minyak gemuk, bahkan pada jenis yang memakai cil

sendiri tidak perlu pelumasan lagi. Meskipun ketelitiannya sangat tinggi, namun

karena adanya gerakan elemen gelinding dan sangkar, pada putaran tinggi

bantalan ini agak gaduh dibandingkan dengan bantalan luncur (Sularso, 2004).

2.4.3. Bahan untuk bantalan luncur

Bahan untuk bantalan luncur harus memenuhi persyaratan berikut

(Sularso, 2004):

1. Mempunyai kekuatan cukup (tahan beban dan kelelahan).

2. Dapat menyesuaikan diri terhadap lenturan poros yang tidak terlalu

besar atau terhadap perubahan bentuk yang kecil.

3. Mempunyai sifat anti las (tidak dapat menempel) terhadap poros jika

terjadi kontak dan gesekan antara logam dan logam.

4. Sangat tahan karat.

5. Dapat membenamkan kotoran atau debu kecil yang terkurung di dalam

bantalan.

6. Murah harganya.

7. Tidak terlalu terpengaruh oleh temperatur.

Universitas Sumatera Utara

Page 15: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Pada bantalan yang akan kita bahas yaitu bantalan berpelumas batas

(boundary lubrication), dimana dua permukaan saling meluncur satu terhadap

yang lain dengan hanya sebagian lapisan pelumas diantara permukaan. Pelumasan

batas (gambar 2.8b) atau lapisan tipis terjadi pada bantalan yang dilumasi secara

hidrodinamis sewaktu mulai bergerak atau berhenti. Bila bantalan bekerja

dibawah kondisi hidrodinamis dan sebagian dibawah kondisi lapisan tipis, maka

terjadi pelumasan lapisan campuran (mixed-film lubrication). Kondisi seperti ini

dapat juga disebut kondisi bantalan kering. Pada gambar 2.8a menjelaskan

bantalan dalam kondisi kering, dan juga dalam kondisi berpelumas (Shigley,

1984).

(a) Dry (b) Lubricated

Gambar 2.8. Arah gerakan poros pada awal putaran

2.5. Sistem Manajemen Pemeliharaan Pabrik

Menurut BS3811: 1974 menyatakan bahwa pemeliharaan adalah suatu

kombinasi dari berbagai tindakan yang dilakukan untuk menjaga suatu barang

dalam atau untuk memperbaikinya sampai suatu kondisi yang diterima (Corder

A.S, 1992).

2.5.1 Jenis-jenis Manajemen pemeliharaan pabrik

Jenis-jenis menejemen pemeliharaan pabrik antara lain :

2.5.1.1. Pemeliharaan Rutin (Preventive Maintenance)

w

h w

w

w

Q (flow)

Universitas Sumatera Utara

Page 16: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Sistem pemeliharaan ini adalah melakukan pemeliharaan pada selang

waktu yang ditentukan sebelumnya, atau terhadap kriteria lain yang diuraikan dan

dimaksudkan untuk mengurangi kemungkinan bagian-bagian lain tidak memenuhi

kondisi yang bisa diterima (Corder A.S, 1992).

Seperti dalam industri motor masih dikenal istilah ‘servis’ istilah ini

meliputi semua pemeriksaan dan penyetelan yang tercakup dalam buku petunjuk

pemeliharaan, terutama pelumasan, pengisian kembali, pemeriksaan minor dan

sebagainya. Dalam setiap kejadian pemeliharaan korektif biasanya memerlukan

keadaan berhenti, sedangkan pemeliharaan rutin (preventive maintenance) dapat

dilakukan pada waktu berhenti maupun waktu berjalan (Corder A.S, 1992).

2.5.1.2. Pemeliharaan setelah rusak (Breakdown Maintenance)

Pemeliharaan setelah rusak (Breakdown) merupakan pemeliharaan yang

dilakukan terhadap peralatan setelah peralatan mengalami kerusakan sehinggga

terjadi kegagalan yang menghasilkan ketidaktersediaan suatu alat (Corder A.S,

1992).

Pada mulanya semua industri menggunakan sistem ini. Jika industri

memakai sistem ini maka kerusakan mesin akan berulang dan frekuensi

kerusakannya sama setiap tahunnya. Industri yang menggunakan sistem ini

dianjurkan menyiapkan cadangan mesin (stand by machine) bagi mesin-mesin

yang vital. Sifat lain dari sistem ini adalah data dan file informasi, dimana data

dan file informasi perbaikan mesin/peralatan harus tetap dijaga. Pada sistem ini

untuk pembongkaran tahunan tidak ada karena pada saat dilakukan penyetelan

dan perbaikan, unit-unit cadanganlah yang dipakai. Sistem Breakdown

Maintenance ini sudah banyak ditinggalkan oleh industri-industri karena sudah

ketinggalan zaman karena tidak sistematik secara keseluruhannya dan banyak

mengeluarkan biaya (Hamsi, 2004).

2.5.1.3. Pemeliharaan darurat (emergency maintenance)

Pemeliharaan darurat adalah pemeliharaan yang perlu segera dilakukan

untuk mencegah akibat yang serius (Corder A.S, 1992).

Misalnya sebuah mesin sedang beroperasi namun tiba-tiba mesin tersebut

mati. Berapa kalipun dihidupkan ternyata tidak mau hidup lagi. Ketika tutup

mesin dibuka ternyata air radiator mesin habis, setelah diperiksa didapat

Universitas Sumatera Utara

Page 17: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

kerusakan di bagian pipa radiator, dan ada juga bagian mesin yang retak. Akibat

kerusakan tersebut maka diperlukan adanya reparasi atau penggantian unit yang

mengakibatkan operasi mesin harus terhenti untuk beberapa saat.

2.5.2. Maksud dan Tujuan Manajemen Pemeliharaan Pabrik

Adapun maksud pemeliharaan adalah untuk meningkatkan efektivitas serta

porsi keuntungan bagi perusahaan. Hal ini bisa dimungkinkan karena dengan

dilakukannya perawatan maka dapat ditekan ongkos produksi disamping dapat

pula ditingkatkan kapasitas produksi suatu mesin.

Adapun tujuan utama dilakukannya pemeliharaan (Corder A.S, 1992)

adalah:

1. Untuk memperpanjang usia kegunaan aset yaitu setiap bagian dari suatu

tempat kerja, bangunan dan isinya. Hal ini terutama penting di negara

berkembang karena kurangnya sumber daya modal untuk penggantinya.

Di negara yang sudah maju, lebih murah mengganti daripada memelihara.

2. Untuk menjamin ketersediaan optimum peralatan yang dipasang untuk

produksi atau jasa dan mendapatkan laba investasi (return on investment)

semaksimum mungkin.

3. Untuk menjamin kesiapan operasional dari seluruh peralatan yang

diperlukan dalam keadaan darurat setiap waktu, misalnya unit cadangan,

unit pemadam kebakaran dan penyelamat dan sebagainya.

4. Untuk menjamin keselamatan orang-orang yang menggunakan sarana

tersebut.

2.6. Pemeliharaan Korektif (Corrective Maintenance)

Pemeliharaan korektif adalah pemeliharaan yang dilakukan untuk

memperbaiki suatu bagian (termasuk penyetelan dan reparasi) yang telah terhenti

untuk memenuhi suati kondisi yang bisa diterima. Pemeliharaan korektif meliputi

reparasi minor terutama untuk rencana jangka pendek (Corder A.S, 1992).

Reparasi mesin setelah mengalami kerusakan bukanlah kebijaksanaan

pemeliharaan yang paling baik. Biaya pemeliharaan terbesar biasanya bukan biaya

reparasi, bahkan bila hal itu dilakukan dengan kerja lembur. Lebih sering unsur

biaya pokok adalah biaya berhenti untuk reparasi. Kerusakan-kerusakan yang

Universitas Sumatera Utara

Page 18: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

terjadi pada mesin walaupun reparasi dilakukan secara cepat akan menghentikan

operasi, para karyawan dan mesin menganggur, produksi terganggu bahkan dapat

menghentikan jalannya produksi (Mashar, 2008).

Pemeliharaan korektif merupakan perbaikan peningkatan kemampuan

peralatan mesin kedepan karena kegagalan atau pengurangan kemampuan mesin

selama pemeliharaan preventive dikerjakan atau sebaliknya, demi perbaikan mesin

dan optimal dalam penggunaannya. Pemeliharaan korektif terdiri dari beberapa

bagian (Dhillon, 2006) seperti:

1. Perbaikan karena rusak.

Bagian ini fokus dengan perbaikan pada bagian kerusakan peralatan

supaya kembali kepada kondisi operasionalnya.

2. Overhaul.

Bagian ini fokus dengan perbaikan atau memulihkan kembali

(restoring) peralatan ke keadaan yang semula yang dapat dipergunakan

(complete serviceable) untuk seluruh peralatan di pabrik tersebut.

3. Salvage.

Bagian ini fokus dengan pembuangan dari material yang tidak dapat

diperbaiki dan pemanfaatan material yang masih bisa dipakai dari

peralatan yang tidak dapat diperbaiki pada overhaul, perbaikan karena

rusak dan rebuild programs.

4. Servicing.

Tipe bagian pemeliharaan korektif ini mungkin dibutuhkan karena

adanya tindakan pemeliharaan korektif, seperti pengelasan, dan lainnya.

5. Rebuild.

Bagian ini fokus dengan pemulihkan kembali (restoring) peralatan ke

keadaan yang standard sedekat mungkin ke keadaan aslinya berkenaan

dengan keadaan fisik, daya guna dan perpanjangan masa pakai.

Gambar 2.9 berikut menjelaskan tentang grafik pola kecenderungan

kerusakan alat pada umumnya.

Universitas Sumatera Utara

Page 19: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Gambar 2.9 Grafik Pola Kerusakan Alat pada Umumnya

Dari gambar 2.9 diatas ada 3 daerah pembagian tentang perbandingan

jumlah kerusakan terhadap waktu pemakaian alat. Pada tabel 2.4 berikut

menjelaskan tentang alasan kerusakan yang terjadi menurut Dhillon (2006).

Tabel 2.4 Alasan kerusakan pada 3 daerah gambar 2.6

Daerah Alasan Kerusakan

I Awal Pemakaian Manufaktur yang buruk

Proses yang buruk

Pengendalian mutu yang buruk

Kesalahan manusia (Human error)

Material yang tidak memenuhi syarat dan keahlian

II Pemakaian Normal Faktor keamanan yang rendah

Cacat yang tidak terdeteksi

Kesalahan manusia (Human error)

Penyalahgunaan alat

Kondisi kerja lebih tinggi daripada yang diharapkan

Awal Pe- makaian

Pemakaian Normal

Alat rusak

X Titik kritis

Waktu

Jumlah Kerusakan

Universitas Sumatera Utara

Page 20: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Kerusakan alami

III Alat Rusak Keausan karena gesekan

Pemeliharaan yang tidak baik

Pengamalan pemeriksaan yang salah

Korosi dan creep

Desain lifetime yang pendek

Keausan disebabkan oleh usia Sumber: (Dhillon, 2006)

Dari gambar 2.9 diatas dapat dilihat bahwa suatu peralataan baru

mempunyai suatu kemungkinan kegagalan atau kerusakan yang tinggi. Hal ini

disebabkan kelalaian pekerja dan atau kerusakan internal komponen dari pabrik

pembuat alat (ini disebut kegagalan produk). Tingkat kerusakan alat akan

menurun setelah pekerja mulai terbiasa menggunakan alat tersebut. Setelah

melewati masa kritis, alat akan semakin sering mengalami gangguan, sehingga

perbaikan akan semakin sering dilakukan, sampai masa pakai alat tersebut habis.

Pada masa ini artinya alat sudah tidak mungkin diperbaiki lagi (Modul panduan

P2K3)

Pada awal periode, kemungkinan terjadinya kerusakan dari peralatan

tersebut menjadi tinggi karena masalah instalasi pemakaian di awal minggu.

Setelah periode ini kemungkinan kegagalan relatif rendah. Setelah peralatan

berjalan dengan normal, maka tingkat kerusakan akan stabil dan meningkat

kembali seiring berjalannya waktu (Mobley, 2004).

Menurut Mobley (2004) dalam bukunya Maintenance Fundamentals Edisi

2, 2004, bahwa pemeliharaan atau maintenance dapat digolongkan menjadi tiga

tipe bagian besar pemeliharaan, seperti yang dijelaskan pada gambar 2.10 berikut:

Universitas Sumatera Utara

Page 21: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

27

Gambar 2.10 Struktur dari Maintenance

MAINTENANCE

Reliability-driven Modification

Retrofit Redesign

Change order

Predictive Statistical analysis

Trends Vibration monitoring Tribology

Thermography Ultrasonics Other NDT

Time-Equipment Periodic

Fixed intervals Hard time limits

Specific time

Equipment-driven Self-scheduled Machine-cued Control limits

When deficient As required

Event-driven

Breakdonws Emergency Remedial Repairs

Rebuilds

PREVENTIVE (PM)

CORRECTIVE (CM)

IMPROVEMENT (MI)

Sumber : R. Keith Mobley 2004

Universitas Sumatera Utara

Page 22: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Dari gambar 2.10 diatas dapat dilihat bagaimana pembagian pemeliharaan

yang cukup lengkap. Pada pembagian sistem pemeliharaan corrective terdapat 1

bagian utama sistem pemeliharaan yang terdiri dari Breakdonws Maintenance,

Emergency Maintenance, Remedial Maintenance, Repairs Maintenance dan

Rebuilds Maintenance.

Pada pembagian bagian sistem corrective Maintenance terdapat salah satu

bagian yang membahas mengenai Remedial (untuk perbaikan kedepan). Imilah

yang menjadi fokus karena tujuan utama dari skripsi ini adalah perbaikan bantalan

lori.

Masalah utama yang dijumpai pada bantalan lori adalah terjadinya

keausan bagian atas bantalan akibat gesekan dengan poros setelah sekian waktu

pemakaian. Mekanisme keausan disebabkan gesekan sering juga disebut dengan

istilah tribology.

2.7. Mekanisme Tribology

Istilah ini digambarkan pada tahun 1967 oleh Committee of The

Organization for Economic Cooperation and Development. Kata Tribology

sendiri diambil dari kata Yunani, “Tribos” yang artinya adalah menggosok atau

meluncur. Tribology ini adalah salah satu cabang ilmu dalam bidang engineering

yang fokus membahas tentang tiga bagian penting fenomena dalam permesinan

yang sangat erat hubungannya satu sama lain. Ketiga bagian tersebut adalah

gesekan (friction), keausan (wear) dan pelumasan (lubrication) (Stachowiak).

Ketiga bagian ini pasti terjadi pada permesinan dan amatlah penting untuk

dibahas. Jadi dapat disimpulkan pembahasan pada bagian pemeliharaan korektif

dan analisa kegagalan ini adalah memperhitungkan terjadinya gesekan dalam

setiap komponen permesinan yang dapat menyebabkan keausan. Supaya

kedepannya dapat diambil suatu tindakan pencegahan/perbaikan untuk mengatasi

keausan tersebut.

Aus terjadi karena adanya kontak gesek antara dua permukaan benda dan

menyebabkan adanya perpindahan material. Hal ini menyebabkan adanya

pengurangan dimensi pada benda tersebut. Defenisi keausan menurut standard

Jerman (DIN 50 320) bahwa keausan di artikan sebagai kehilangan material

Universitas Sumatera Utara

Page 23: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

secara bertahap dari permukaan benda yang bersentuhan akibat dari adanya

kontak dengan solid (benda padat), liquid (benda cair) atau gas pada permukaanya

(Mang, 2007). Keausan yang terjadi pada setiap sistem mekanisme sebenarnya

sangat sulit diprediksi secara teori atau perumusannya, karena banyak faktor

dilapangan yang menyebabkan kesulitan dan kekeliruan dalam memprediksi

keausan tersebut. Faktor itu adalah variasi suhu, variasi kecepatan, variasi jumlah

kontaminasi, kecepatan awal-akhir dan faktor lainnya (Ludema, 1996).

Keausan sendiri terbagi dalam bebrapa jenis keausan, seperti keausan

abrasif, adesif, korosif, keausan fatik, kimia, erosi dan lain-lain. Keausan yang

terjadi pada pembahasan skripsi ini adalan keusan jenis abrasif. Abrasif dan

kontak lelah (fatigue cantact) adalah hal yang paling penting dalam perhitungan

keausan pada permesinan. Bisa diperkirakan bahwa total keausan yang terjadi

pada elemen-elemen mesin dapat kisarkan antara 80-90% adalah keausan abrasif

dan dalam 8% adalan keausan lelah (fatigue wear). Kontribusi dari jenis keausan

yang lain sangatlah kecil. Sebagian besar pengamatan keausan dilakukan secara

tidak langsung. Salah satunya adalah dengan menimbang berat spesimen atau

benda kerja. Ini adalah cara yang termudah untuk dapat mendeteksi keausan. Dari

menimbang berat benda kerja yang akan dianalisa, kita dapat mengetahui berapa

total material yang telah aus dari selisih berat awal benda kerja sebelum operasi

dengan berat benda kerja setelah operasi, tetapi distribusi kedalaman keausan

yang terjadi pada permukaan kontak sulit untuk diketahui (Zmitrowicz, 2006).

Mempresdiksi keausan yang terjadi pada permesinan cukuplah sulit. Setiap

rumus pada literatur yang dapat mengitung laju keausan hanya sebatas prediksi

atau pendekatan saja. Pada tahun 1950-an J. F. Archard menemukan suatu hukum

yang dapat memprediksi terjadinya keausan pada material yang saling bergesekan

dan dia menamai hukum itu dengan dirinya sendiri, yaitu hukum keausan Archard

(Archard wear law).

Berdasarkan hukum keausan Archard tentang hukum keausan (wear law)

bahwa persamaan volume keausan dapat diperoleh dari (Stachowiak):

V = K Ar L = K L HW ......................................... (2.11)

Universitas Sumatera Utara

Page 24: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Dimana :

V = Volume keausan (m3)

L = Jarak lintas meluncur (m)

W = Beban (N)

K = Koefisien keausan

H = Kekerasan material (Pascal, N/m2)

Ar = Area kontak (m2)

2.8. Proses Maintenance di PKS Rambutan

Dalam melaksanakan pemeliharaan Pabrik Kelapa Sawit PKS Rambutan

mengacu ke prosedur / instruksi kerja (IK) PTP Nusantara III, adapun system

pelaksanaan pemeliharaan dilaksanakan secara Corrective, Preventive dan

Predictive Maintenance dengan alur proses dapat dilihat pada gambar 2.11.

Gambar 2.11 Skema Alur Proses Kegiatan Pemeliharaan

Universitas Sumatera Utara

Page 25: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

Untuk pekerjaan corrective maintenance mengacu ke IK 3.02-02

mengenai Pelaksanaan Kegiatan Teknik, dimana setiap pelaksanaan breakdown

maintenance yang harus mengacu pada Work Order yang diminta pengguna alat.

Untuk pekerjaan preventive mengacu ke IK 3.02 – 02/08 mengenai Pemeliharaan /

Perawatan Mesin dan Instalasi PKS dan IK 3.02 – 02/09 mengenai Pemeliharaan /

Perawatan Mesin dan Instalasi Listrik. Sedangkan untuk pekerjaan Predictive

Maintenance mengacu ke IK 3.02 – 00/06 mengenai Pelaksanaan Predictive

Maintenance.

Dalam pelaksanaan pekerjaan corrective dan preventive maintenance yang

dilaksanakan secara TS (menggunakan tenaga sendiri) spare part yang digunakan

berasal dari gudang, system pengadaan terdiri dari 3 kategori, yaitu :

1. Pengadaan local (OPL) oleh managemen unit langsung.

2. Pengadaan di tingkat Distrik Manager, melalui DPBB kewenangan

DM

3. Pengadaan di tingkat Kantor Direksi, melalui DPBB kewenangan

Kandir (Kantor Direksi).

Ketiga jenis kategori ini dibedakan berdasarkan ada atau tidaknya sistem

keagenan atas barang/bahan yang akan diadakan, untuk barang keagenan harus

diadakan dengan kewenangan Kandir, serta berdasarkan nilai pengajuan, untuk

nilai pengajuan < Rp. 50 jt dapat diadakan secara OPL, sedangkan yang nilai

pengajuannya antara Rp. 50 jt s/d Rp. 200 jt menjadi kewenangan DM sedangkan

yang nilai pengajuannya lebih dari Rp. 200 jt menjadi kewenangan Kandir.

Untuk pekerjaan corrective maintenance dan preventive maintenance yang

dilaksanakan oleh tenaga pemborong (TP) atau outsourcing, pelaksanaanya

berdasarkan P4T (Pengajuan Permintaan Pekerjaan Pemeliharaan/Teknik) yang

terdiri dari 2 kategori:

1. P4T di tingkat Distrik Manager.

2. P4T di tingkat Kantor Direksi.

Kedua jenis kategori ini dibedakan berdasarkan ada atau tidaknya sistem

keagenan atas peralatan yang akan diperbaiki, serta berdasarkan nilai pengajuan,

Universitas Sumatera Utara

Page 26: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Singkat PKS …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20879/3/Chapter II.pdf · Jenis-jenis baja S-C beserta dengan ... Tabel 2.1 Baja karbon

untuk nilai pengajuan < Rp. 250 jt menjadi kewenangan DM sedangkan yang nilai

pengajuannya lebih dari Rp. 250 jt menjadi kewenangan Kandir.

Kegiatan pemeliharaan preventive dapat dipermudah dan berjalan secara

efektif dengan menggunakan sistem komputer. Setiap pabrik pasti membutuhkan

sparepart, equipment, tool, material dan consumable dalam proses operasinya.

Semua ini dapat di jadwalkan secara komputerisasi, dan ini akan membantu

sistem pemeliharaan preventive dalam mengantur workorder, biaya, pembelian

dan penjadwalan kegiatan pemeliharaan. Pabrik kelapa sawit Kebun Rambutan

PTPN III dalam hal ini tidak lagi menggunakan system komputerisasi (CMMS)

dalam membantu proses pemeliharaannya.

Universitas Sumatera Utara