Dunia Kereta dan Dunia Listrik, Ada disini!

Rabu, 26 April 2017

Dunia Kereta - Analisa Lintasan Lengkung: Roy Diagram

Pada kesempatan kali ini, kembali akan kita pelajari bersama mengenai lintasan. Kali ini, tema yang akan kita angkat adalah analisa lintasan lengkung. Pada analisa kali ini, kita akan memakai  metode yang cukup terkenal dalam dunia pekeretaapian yaitu ROY DIAGRAM. Sebelum melangkah lebih jauh, akan kita cari tahu terlebih dahulu kenapa analisa lintasan lengkung sangat penting. Lihat gambar 1 dibawah ini. Pada ilustrasi ini terlihat sebuah kereta yang berada pada lintasan lengkung. Pada posisi tersebut, maka roda dan tentunya bogie akan mengarah sesuai arah lengkung lintasan, sedangkan body kereta sendiri tidak bisa melengkung. Hal ini menyebabkan ada bagian kereta yang menonjol jauh dari lintasan terutama bada bagian ujung – ujungnya. Jika pada lintasan lengkung ini kanan – kirinya bebas tidak begitu masalah, tetapi masalah akan timbul jika melewati peron atau terowongan yang memang gauge (ruang bebas) nya sudah ditentukan. Untuk itu, analisa lintasan lengkung sangat diperlukan dalam mendesain kereta sehingga kereta aman dan tidak melewati ruang bebas yang sudah ditentukan.



Gambar 1. Posisi bogie dan badan kereta ketika berada pada lintasa lengkung
(http://the-contact-patch.com/book/rail/r1114-railway-suspension )

Pada kesempatan kali ini, kita akan belajar analisa lintasan lengkung dengan metode roy diagram. Gambar 2 menunjukkan posisi kereta ketika melewati lintasan lengkung berjari – jari 80000 mm. Gambar lintasan ada diatas dan gambar kereta tampak samping ada dibawah. Pada Gambar 2, akan diselidiki beberapa titik fital yang rawan menjorok keluar lintasan ketika melewati lintasan lengkung yaitu pada titik A dan F pada ujung kiri kereta, titik B dan C pada bagian tengah, dan titik C dan D pada ujung kanan kereta.

Tarik garis proyeksi lurus dari titik pivot bogie hingga berpotongan pada gambar lintasan. Lakukan pada bogie depan dan belakang. Setelah mendapat kedua titik potong proyeksi di gambar lintasan, kemudian buat garis lurus dengan menghubungkan kedua titik tadi. Setelah proyeksi selesai kita lakukan, sekarang ukur jarak masing – masing antara lintasan dan garis lurus yang kita buat tadi tepat diatas bagian kereta/ titik yang akan kita amati. Pada titik A dan F, jika ditarik proyeksi menuju gambar lintasan, maka akan diperoleh jarak antara lintasan dan garis lurus yang kita buat tadi pada jarak 300 mm, berarti penyimpangan yang terjadi pada titik A dan F pada arah lateral ( tidak melihat posisi vertical dari titik A dan F) adalah 300 mm. Begitupun untuk titik B dan E serta titik C dan D dilakukan dengan cara yang sama.



Gambar 2. Roy Diagram arah lateral

Selanjutnya kita tinjau arah vertical, lihat gambar 3. Ketika kereta melewati lintasan lengkung, diperkirakan akan terjadi tilt ( kemiringan) pada badan kereta. Karena kemiringan ini cukup kecil, maka biasanya untuk pembuatan ROY DIAGRAM kemiringan diambil angka 1 derajad. Pada gambar 3 terlihat ilustrasi kereta ketika posisi tegak dan setelah dimiringkan sebesar 1 derajad. Kita ukur jarak penyipangan antara sebelum dan setelah dimiringkan. Terlihat pada gambar 3, pada posisi pengamatan titik A, B, dan C terjadi penyimpangan sejauh 55 mm, sedangkan pada titik D, E, dan F terjadi penyimpangan sejauh 25 mm.



Gambar 3. Roy Diagram arah vertical

Setelah melakukan pengamatan roy diagram pada arah lateral dan vertical, kita rangkum hasilnya pada tebel 1 untuk dianalisa apakah posisi titik yang diamati bebas dari loading gate. Pada titik A ( dimana ketinggian dari kepala rel 3000 mm dan simpangan setelah dimiringkan 1 derajad adalah 50 mm) maksimum deviasi arah laterah adalah 300 mm, jarak dari titik tengah setelah dimiringkan adalah 1100 mm, sehingga total space yang diperlukan 1450 mm ( M + maximum deviation + wide from central line). Karena kinematic gauge/ loading gauge yang tersedia adalah 1500 mm, maka masih ada space free sebesar 1500-1450 = 50 mm, artinya pada titik A posisi aman terhadap loading gauge ketika berada pada lintasan lengkung dengan jari – jari 80000 mm. Selanjutnya cara yang sama dilakukan untuk mengamati titik B hingga F.




Tabel 1. Rangkuman pembacaan Roy Diagram



Share:

Senin, 17 April 2017

Dunia Kereta - Mengenal Vacuum Brake

Pada kesempatan kali ini, setelah kita bahas beberapa jenis sitem pengereman pada kereta api, akan kita pelajari bersama vacuum brake atau rem vakum. Dari namanya saja sudah bisa ditebak, prinsip pengereman yang dipakai adalah dengan memanfaatkan tekanan ruang vakum udara. Untuk lebih jelasnya, baca hingga selesai artikel ini.

Rem vakum pertama kali diperkenalkan pada tahun 1870, hampir bersamaan dengan diperkenalkannya air brake. Prinsip kerja rem ini mirip dengan air brake. Rem vakum dikontrol melalui pipa rem yang terhubung dengan valve/ tuas rem di kabin daan peralatan rem yang ada disetiap car (kereta/gerbong). Udara vakum dibuat melalui suatu exhaust dimana ketika kondisi vakum penuh( full vacuum) maka brake akan release ( sepatu rem terlepas dari roda). Sebaliknya, ketika tekanan dalam pipa rem normal ( tekanan atmosfer) maka sepatu rem akan menempel penuh di roda (full brake).

Tekanan atmosfer didefinisikan sebesar 1 bar atau sekitar 14.5 lbs/inch kuadrat ( satuan inggris). Ketika tekanan atmosfer 0 lbs/ inch kuadrat berarti kondisi vakum penuh dan dinyatakan dalam 30 inch gas mercury atau 30 Hg. Di inggris biasanya vacuum brake broprasi pada 21 Hg.

Berikut ilustrasi sistem vakum brake beserta komponen – komponennya:




1) Driver brake valve. Adalah tuas kendali rem vakum yang ada di kabin masinis.
2) Exhauster. Alat yang dipaai untuk membuat kondisi vakum udara pada pipa rem.
3) Brake pipe. Pipa rem yang berfungsi untuk meneruskan perintah rem dari drive brake valve menuju sepatu rem.
4) Dummy Coupling. Terletak pada kereta paling ujung, berfungsi untuk menutup pipa rem.
5) Hoses. Persambungan pipa rem antar car.
6) Brake cylinder. Sebagai penerus gaya pengereman dari pipa rem menuju sepatu rem.
7) Vacuum reservoir. Berfungsi untuk membantu menggerakkan brake cylinder.
8) Brake blok. Sepatu rem itu sendiri.
9) Brake rigging. Suatu sistem yang membagi gaya pengereman dari brake cylinder menuju ke beberapa sepatu rem. Sistem ini dipakai karena ada car yang hanya memiliki satu brake sylinder tetapi memiliki empat atau lebih sepatu rem, sehingga untuk menyebar gaya pengereman diperlukan brake rigging. Pada penggantian sepatu rem, sistem ini perlu dicek untuk memastikan gaya pengereman pada tiap – tiap sepatu rem adalah sama.
10) Ball valve. Valve penghubung dan penutup antara vacuum reservoir dengan pipa rem.

Berikut uraian lebih jelas tentang cara kerja rem vakum:

a. Brake release
Brake release adalah kondisi dimana sepatu rem terlepas dari mecengkeram roda. Ketika tekanan udara pada brake pipe dibuat vakum, maka piston dan ball valve akan tertarik kebawah. Hal ini mengakibatkan sepatu rem terlepas dari roda dan ball valve menutup koneksi antara vacuum reservoir dengan pipa rem. Lebih jelas bisa dilihat pada ilustrasi berikut.



b. Brake apply
Brake apply adalah kondisi ketika sapatu rem mencengkeram roda. Pada kondisi ini, kondisi vakum mulai dihilangkan dari pipa rem. Karena kondisi di vacuum reservoir lebih vakum daripada pipa rem, maka piston brake silinder terangkat keatas dan oleh brake rigging diteruskan dengan mendorong sepatu rem untuk mencengkeram roda. Ball valve menutup koneksi antara vacuum reservoir dengan pipa rem sehingga kondisi vakum direservoir tetap terjaga.



Saat ini vacuum brake sudah jarang digunakan salah satu alasannya adalah kurang efektif jika dibandingkan air brake. Beberapa kereta yang masih menggunakan sistem vacuum brake bisa ditemui di inggris dan india. Mungkin demikian yang bisa kita pelajari tentang prinsip kerja vacuum brake. Bagi yang penasaran silakan gali lebih luas. Dan saran serta masukannya kami tunggu.

Share:

Translate

Tentang Penulis

Tentang Penulis
[click foto utk detail]

Follow IG

Diberdayakan oleh Blogger.

Highlight

Dunia Kereta - Flywheel: Solusi Efisiensi Energi Kereta Listrik

Seperti telah kita pelajari bersama pada Sistem Propulsi Kereta Rel Listrik (KRL)  bahwa pada KRL memungkinkan tiga jenis pengereman yaitu ...

Flag Counter

Flag Counter