REPARASI HAND PALLET

I. PENDAHULUAN

Material Handling dalam arti luas memiliki arti suatu seni dan ilmu pengetahuan

mengenai pemindahan, pengepakan, dan penyimpanan semua jenis/bentuk

material/bahan yang terjadi di dalam pabrik termasuk pemindahan bahan baku dari

sumber ke pabrik serta pemindahan barang jadi sampai ke tangan konsumen.

Gambar 1 : Alur Perpindahan Material

Untuk proses pemindahan tersebut diperlukan alat pengangkut yang disebut

Material Handling Equipment. Adapun jenis-jenis dari Material Handling Equipment

adalah :

a. Fixed Path Equipment, yaitu peralatan material handling yang bergerak satu

arah atau mempunyai arah yang tetap.

Contoh : Conveyor

b. Varied Path Equipment, yaitu peralatan yang mempunyai arah yang berubah-

ubah atau bisa bergerak ke berbagai arah.

Contoh : Fork Lift Trucks, Hand Trucks, Hand Trolley, Tailer Trains, dll

PT. ATMI Solo dalam proses pemindahan barang untuk menunjang kelancaran

proses produksinya juga menggunakan Material Handling Equipment. Salah satu alat

pemindahan barang yang sering dijumpai di pabrik ini adalah Hydraulic Hand Pallet

Truck atau Hand Pallet. Pada umumnya orang menyebut Hand Pallet dengan istilah

Hand Trolley. Istilah ini salah. Hand Pallet  merupakan alat untuk memindahkan barang

dengan mekanisme pengangkat sistem hidrolik. Sistem ini berfungsi untuk menaikkan

dan menurunkan beban. Alat ini tidak memerlukan sumber listrik dalam

pengoperasiannya, sehingga penggunaannya bisa lebih luas. Hand Pallet biasanya

memiliki 4 roda, 2 garpu dan satu unit kemudi. Alat ini di desain sebagai alat angkut

dengan kapasitas berat, maka kapasitas Hand Trolley ini bermacam-macam ada yang

0,5 ton, 1 ton, 2 ton, dsb.

Dalam laporan tugas ini kami akan mengulas tentang Hand Pallet milik unit kerja

WAP tingkat II yang mengalami kerusakan. Adapun Hand Pallet ini memilik dimensi

1500x600x1200 mm dengan kapasitas angkut sebesar 500 kg atau 0,5 ton.

Gambar 2 : Hand Trolley (kiri) dan Hand Pallet (kanan)

II. PRINSIP KERJA

A. Prinsip Dasar

Prinsip kerja pada Hand Pallet ini sama dengan prinsip kerja pada

penggunaan dongkrak hidrolik yang sering digunakan untuk mendongkrak mobil.

Prinsip kerjanya dengan memanfaatkan Hukum Pascal : “Tekanan yang diberikan

pada suatu fluida (zat cair) dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah

dengan tekanan sama besar”.

Gambar 3 : Zat cair meneruskan tekanan ke segala arah

Dongkrak hidrolik terdiri dari dua tabung yang berhubungan yang memiliki

diameter yang berbeda ukurannya. Jika kita memberikan gaya yang kecil pada

tabung yang berdiameter kecil maka tekanan akan disebarkan merata ke segala

arah termasuk ke tabung besar.

Keterangan :1. dua bejana dengan ukuran yang berbeda

dan terbuat dari bahan yang kuat2. dua batang silinder dengan ukuran yang

berbeda

3. minyak (oli hidrolik)

Gambar 4 : Skema hidrolik dengan memanfaatkan Hukum Pascal

Adapun cara kerja alat ini adalah sebagai berikut. Ketika sebuah gaya F1

diberikan melalui tuas dongkrak untuk menekan penghisap kecil A1, tekanan ini

akan diteruskan oleh minyak ke segala arah. Oleh karena dinding bejana terbuat

dari bahan yang kuat, gaya ini tidak cukup untuk mengubah bentuk bejana. Satu-

satunya jalan, tekanan ini diteruskan oleh minyak ke penghisap besar A2. Tekanan

pada penghisap kecil A1 dapat dituliskan :

Tekanan ini sama dengan tekanan yang diterima pengisap besar A2. (Ingat

Hukum Pascal)

Keterangan :

P1 = tekanan pada bejana kecil (N/m2) P2 = tekanan pada bejana besar (N/m2)

F1 = gaya pada penghisap kecil (N) F2 = gaya pada penghisap besar (N)

A1 = luas penampang penghisap kecil (m2) A2 = luas penampang penghisap besar (m2)

Penggunaan Hand Pallet ini secara manual yakni menggunakan

tuas/pengungkit yang berfungsi untuk memberikan tekanan agar hidrolik dapat

bekerja. Cara kerja tuas pada Hand Pallet ini yaitu jika kita akan mengangkat

benda dengan menggunakan tuas, maka kita harus meletakkan benda di kedua fork

(garpu) Hand Pallet. Selanjutnya tangan kita memegang ujung batang pengungkit

dan menekan batang pengungkit tersebut secara perlahan-lahan (kontinyu).

Tekanan yang kita berikan di ujung pengungkit akan diolah pump unit dimana

pump unit ini sebagai titik tumpu antara batang pengungkit dengan fork Hand

Pallet sehingga benda yang berada di fork dapat terangkat dan proses pemindahan

barang dengan Hand Pallet dapat dilakukan. Dengan menggunakan tuas semakin

jauh jarak kuasa terhadap titik tumpu, maka semakin kecil gaya yang diperlukan

untuk mengangkat beban sehingga beban kerja terasa lebih ringan, atau dapat

dirumuskan :

Gambar 5 : Skema perhitungan gaya pada tuas pengungkit

Dari gambar di atas dapat dirumuskan persamaan

B x Lb = F x Lk

Ket :

B : Beban yang akan diangkat (N)

Lb : Jarak antara Beban dengan titik tumpu T (m)

F : Gaya yang akan mengangkat beban (N)

Lk : Jarak antara Tuas dengan titik tumpu T (m)

B. Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari Hand Pallet ini yaitu [ video1 ] :

Posisi naik :

Untuk mengangkat material, pertama needle valve (katup buka-tutup) harus diputar

posisi off. Setelah itu, tuas batang pompa digerakkan naik turun yang disertai

gerakan piston kecil. Pada posisi tuas naik, piston kecil akan menghisap oli

hidrolik dari tangki melalui check valve pertama. Kemudian pada saat tuas turun,

piston kecil akan mendorong oli melewati check valve kedua dan filter menuju

silinder yang mengakibatkan piston besar terangkat karena dorongan dari oli

hidrolik. Gerakan ini dilakukan berulang-ulang sesuai ketinggian yang diinginkan

atau mencapai maksimal.

Posisi turun :

Untuk menurunkan material yaitu dengan cara memutar needle valve posisi on

sehingga katup terbuka dan oli hidrolik yang berada di silinder piston besar

mengalir kembali ke tangki oli.

Gambar 6 : Prinsip kerja pada dongkrak

Gambar 7 : Skema pergerakan oli hidrolik pada dongkrak. Proses hisap (kiri) dan Proses tekan (kanan)

III. KOMPONEN

Pada Hand Pallet terdiri dari banyak sekali komponen yang membentuk alat ini. Barikut adalah gambaran tentang komponen yang terdapat pada Hand Pallet pada umumnya.

Gambar 8 : Hand Pallet Truck

Gambar 9 : Hand Pallet Truck Part List

Dari gambar di atas, bagian yang memilik peran penting agar Hand Pallet dapat

digunakan sesuai fungsinya terletak pada pump unit. Pada pump unit ini, prinsip kerja

Hand Pallet berlangsung. Pump unit inilah yang mengendalikan sirkulasi aliran

hidrolik.

Gambar 10 : Pump unit Hand Pallet

Berikut akan kami jelaskan beberapa part penting yang terdapat pada komponen

pump unit hidrolik Hand Pallet :

1. Tangki Oli

Tangki ini berisi sumber tenaga yaitu oli hidrolik. Tangki berbentuk tabung

dan menyelimuti silinder piston.

2. Tuas

Tuas adalah sebuah batang pengungkit yang digunakan untuk memompa oli

hidrolik dari tabung menuju silinder sehingga beban terangkat naik. Pengoperasian

tuas ini dengan cara memompa tuas naik turun secara kontinyu. Tuas ini sudah di

desain sedemikian rupa sehingga pengguna tidak perlu terlalu membungkuk.

3. Silinder

Silinder merupakan elemen kerja yang akan menghasilkan gerak lurus, baik

itu beraturan maupun yang dapat diatur. Terdapat dua jenis silinder yaitu :

a. Single Acting Ram Cylinder

Gambar 10 : Single –acting ram cylinder & symbol

b. Double Acting Ram Cylinder

Gambar 11 : Double –acting ram cylinder & symbol

Pada sistem Hand Pallet ini menggunakan Single Acting Ram Cylinder

karena elemen kerja ini digerakkan dari satu arah saja. Untuk gerak baliknya

dengan membuka katup Release Valve sehingga membalikkan fluida yang

mendorong silinder, selain itu juga dibantu dengan dorongan gravitasi dari beban

frame garpu Hand Pallet itu sendiri.

4. Valve

Sistem hidrolik yang bekerja pada Hand Pallet ini menggunakan dua katup.

Untuk proses naik menggunakan Non-Return Valve jenis Check Valve.

Penggunaan katup ini untuk mengalirkan oli hidrolik satu arah dari sumber (tangki)

ke silinder sehingga aliran oli dari silinder tidak bisa kembali lagi ke tangki. Untuk

konstruksinya dapat menggunakan konus, bola atau plat. Untuk proses turun

menggunakan Needle Valve atau Release Valve. Katup ini merupakan katup buka

tutup seperti pada kran air.

Gambar 12 : Check valve (kiri) dan Release valve (kanan)

5. Seal

Seal merupakan komponen suatu mesin yang berbahan dasar karet yang

mempunyai fungsi untuk mencegah kebocoran karena terdapatnya rongga

(clearance) antara dua benda yang didempetkan. Dengan memanfaatkan sifat

elastisitas dari karet, seal berkerja dengan cara menutup celah-celah antara dua

benda yang didempetkan tersebut sehingga celah dapat tertutup dengan baik.

Untuk hubungan teknik mesin lebih lanjut, seal ring selain dipakai untuk

mencegah kebocoran pelumas, juga dapat dipakai untuk mencegah kebocoran air,

bahan-bahan kimia (chemical), serta dapat mencegah debu dan kotoran yang

masuk ke dalam mesin. Seal dapat digunakan untuk melakukan fungsi-fungsi

tersebut sekaligus. Seal merupakan part standart. Seal biasanya dipasangkan pada

poros yang memiliki toleransi fine dan kehalusan mencapai N5 (poles). Toleransi

dan kehalusan yang tinggi ini dibutuhkan agar seal benar-benar dapat menutup

rapat sehingga tidak ada celah kebocoran.

Gambar 13 : Letak seal pada silinder

Pada bagian pump unit Hand Pallet ini terdapat beberapa seal yang terpasang

pada silinder. Berikut seal tersebut adalah :

a. Dust Seal

Berbentuk seperti oil seal dan merupakan lapisan seal pertama pada

silinder yang lebih mengutamakan fungsi untuk mencegah debu, pasir,

tanah, dan udara dari luar masuk ke dalam silinder.

b. O-Ring

Benda ini mempunyai bentuk bulat seperti gelang dan merupakan lapisan

seal kedua yang berfungsi untuk mencegah kebocoran fluida maupun gas.

Gambar 14 : O-Ring

c. Oil Seal

Oil Seal mempunyai beberapa komponen utama agar fungsi sebagai

sealing dapat maksimal. Berikut penjelasan fungsi dari komponen utama

oil seal.

Gambar 15 : Oil Seal (kiri) dan komponen dalam oil seal (kanan)

6. Filter

Komponen ini berfungsi untuk mengumpulkan kotoran (biasanya berupa

metal) pada fluida hidrolik agar kotoran tersebut tidak ikut bersikulasi.

Gambar 16 : Filter hydraulic

7. Oli Hidrolik

Oli hidrolik merupakan oli khusus yang diformulasikan untuk memenuhi

kebutuhan aplikasi hidrolik pada sistem yang bergerak.

Fungsi oli hidrolik adalah :

a. Sebagai medium penerus daya, dan mudah mengalir

b. Mampu melumasi semua komponen yang bergerak

c. Perapat antara bagian yang menerima tekanan

d. Mendinginkan komponen-komponen karena sirkulasinya

Hand Pallet ini menggunakan oli dengan jenis Shell Tellus 32.

IV. PERMASALAHAN

Setelah melakukan observasi dan melakukan uji coba pada Hand Pallet milik unit

kerja WAP, kerusakan yang kami temui pada alat ini adalah ketika dipompa secara

kontinyu, silinder bisa naik tapi perlahan-lahan silinder turun dengan sendirinya

walaupun katup Release Valve dalam keadaan tertutup. Silinder tidak bisa naik bahkan

mencapai titik maksimal. Hal ini mengakibatkan Hand Pallet tidak dapat digunakan

sebagaimana mestinya. [ video ]

Dari kerusakan itu, kami memprediksi ada dua kemungkinan kerusakan yang

terjadi pada sistem Hand Pallet, yaitu :

1. Kebocoran eksternal

Hal ini bisa terlihat jika sistem hidrolik bekerja dengan siklus deras.

Kebocoran ini bisa terjadi karena kerusakan pada seal (oil seal dan o-ring). Seperti

yang dijelaskan sebelumnya, seal berbahan dasar karet dan berfungsi untuk

mencegah terjadinya kebocoran oli agar oli tidak keluar dari tabung. Apabila seal

ini bocor/rusak maka oli akan keluar dari tabung yang mengakibatkan oli selalu

berkurang dan proses silinder naik tidak bisa mencapai titik maksimal.

2. Kebocoran internal

Kebocoran ini tidak terlihat karena terjadi pada bagian dalam komponen dari

sistem hidrolik, sehingga bila ingin mengetahui adanya kebocoran harus melakukan

pembongkaran pada komponen yang diduga ada kebocoran contohnya membuka

katup Check Valve dan Release Valve. Pada check valve biasanya rusak pada steel

ball (gotri) dimana steel ball pada katup ini sudah tidak mampu lagi menahan aliran

fluida sehingga terjadi aliran balik yang mengakibatkan silinder turun perlahan

ketika dipompa. Untuk release valve biasanya katup sudah dol. Jika katup ini dol

saat katup terbuka maka ketika memompa fluida ke silinder, fluida akan selalu

kembali ke tabung oli

V. PENYELESAIAN MASALAH

A. SOLUSI

Dari permasalahan yang kami temui, kami dapat memberikan solusi

perbaikan untuk Hand Pallet ini. Solusi dari kelompok kami yaitu :

1. Untuk kebocoran eksternal

Seal yang sudah rusak tidak dapat diperbaiki, jalan satu-satunya adalah

dengan mengganti seal yang rusak dengan seal yang baru. Seal merupakan part

yang berbahan dasar karet. Periode penggunaannya pun berdasar pada umur

pakai seal itu sendiri. Faktor lingkungan sekitar yang mempengaruhi kondisi

seal bisa berupa suhu dan kotoran (debu, pasir, tanah, dll). Kotoran dapat

merusak seal saat terjadi gerakan dibagian tersebut. Mengganti seal pun harus

sesuai dengan model seal yang telah ada.

Proses pemasangan seal harus dilakukan dengan benar agar tidak terjadi

kebocoran karena proses pemasangan yang salah. Berikut beberapa langkah

pemasangan oil seal yang benar :

a. Bongkar part yang berhubungan dengan oil seal

b. Lepas oil seal yang telah rusak, ganti oil seal baru dengan model yang sama

c. Bersihkan permukaan silinder yang akan kontak dengan oil seal sehingga

terbebas dari karat, debu, kotoran, dll 

d. Pasang seal dengan main lip menghadap ke sisi oli (hydraulic side)

Gambar 17 : Posisi main lip yang benar

e. Lakukan pemasangan oil seal dengan cara press fit menggunakan tools

yang sesuai.

Gambar 18 : Pemasangan oil seal dengan press fit

f. Bila tidak memungkinkan untuk di press, dapat menggunakan strike plate

sebagai tumpuan.

Gambar 19 : Pemasangan oil seal dengan strike plate

g. Perhatikan pada saat pemasangan oil seal tidak boleh miring dan tidak

boleh dipukul langsung.

Gambar 20 : Pemasangan oil seal yang salah

2. Untuk kebocoran internal

Pada proses perbaikan permasalahan ini dapat dilakukan dengan

membongkar komponen yang diduga ada kebocoran yakni check valve dan

release valve. Untuk check valve, periksa steel ball pada katup tersebut. Apabila

steel ball telas aus/rusak, ganti dengan yang baru dan juga ukuran steel ball

harus sesuai dengan steel ball yang lama. Untuk katup release valve yang telah

dol, lakukan perbaikan jika masih bisa dilakukan. Jika tidak, ganti dengan

release valve yang baru.

B. SARAN

Dalam penggunaannya, Hand Pallet juga memerlukan perawatan agar alat ini

memiliki umur pakai yang cukup lama. Berikut saran perawatan Hand Pallet dari

kelompok kami :

1. Gunakan Hand Pallet sesuai dengan kapasitas beban maksimal alat tersebut, dan

jangan menggunakan alat tersebut dengan beban yang melebihi kapasitas yang

telah ditentukan. Hal ini dapat mengakibatkan piston silinder bengkok.

2. Jaga kebersihan dongkrak dari kotoran-kotoran yang menempel saat piston

silinder bekerja (terangkat ke atas) karena dapat merusak seal ketika piston

diturunkan.

3. Cek secara berkala oli hidrolik. Jika oli hidrolik habis, isi sampai batas yang

diperlukan. Jika oli hidrolik sudah berubah kekentalannya, tap oli dari tabung

oli dan segera ganti oli hidriolik dengan yang baru. Serta gunakan oli hidrolik

yang tepat.

4. Jika Hand Pallet tidak dapat bekerja dengan baik, segera periksa dan lakukan

perbaikan agar tidak terjadi kerusakan yang lebih parah.

VI. PENUTUP

Peralatan mekanik yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari pasti memiliki

umur pakai yang telah diperhitungkan. Part-part mesin dari sebuah komponen mekanik

memilik umur pakai yang relatif tahan lama atau singkat tergantung dari frekuensi

pemakaian atau bisa juga faktor pengguna (human error). Untuk itu agar umur pakai

suatu alat atau mesin dapat tercapai maksimal maka yang perlu kita lakukan adalah

menggunakan dan merawat mesin tersebut sesuai dengan aturan pakai (manual book)

yang telah ditetapkan.

Hal ini sangat penting mengingat bahwa biaya reparasi total lebih mahal daripada

biaya perawatan rutin. Selain itu dengan menjaga part-part mesin tetap dalam kondisi

prima, proses produksi pun akan semakin lancar.