Laporan ini membahas analisis penyebab kegagalan kopling pada screw compressor di PT Semen Padang. Dilakukan pengukuran parameter kompresor dan kopling, perhitungan tegangan pada bagian-bagian kopling, serta analisis kegagalan berdasarkan kurva S-N material kopling. Hasilnya menunjukkan bahwa tegangan pada gigi kopling dan hub melebihi batas aman material, sehingga diperkirakan umur kopling kurang dari 165 hari. Re

1. PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU
DESEMBER, 2016
Oleh:
RAMLI ALI SAFRUDIN
1307113164
ANALISA KEGAGALAN KOPLING SCREW COMPRESSOR JENIS KARET BINTANG DI UNIT PEMELIHARAAN MESIN KILN &
COAL MILL PABRIK INDARUNG V PT. SEMEN PADANG
#SeminarKP
LAPORAN KERJA PRAKTEK

2. 1.1 Latar Belakang
Kompresor
Rotor
Cooling Tower
Kiln Rotary
Grate
atau
Clincker
Cooler
Kebakaran Kompresor
#SeminarKP
Kopling
Pabrik

3. 1.2 Tujuan
1. Mengetahui permasalahan dan menganalisa penyebab terjadinya kegagalan kopling pada
screw compressor di area Kiln & Coal Mill V.
2. Memberikan rekomendasi untuk meminimalisir terjadinya kegagalan kopling kompresor.
1.3 Manfaat
1. Dapat mengetahui proses, pemeliharaan, dan memecahkan permasalahan kopling kompresor di
area Kiln & Coal Mill V
2. Dapat melatih kedisiplinan dalam bekerja baik itu waktu ataupun dalam hal keselamatan kerja.
#SeminarKP
1.4 Batasan Masalah
1. Kegagalan diasumsikan hanya berasal dari torsi akibat daya motor. Kegagalan
akibat gangguan atau kelainan pada rotor diabaikan.
2. Pengaruh akibat kegagalan kopling terhadap kapasitas udara bertekanan yang
dihasilkan kompresor diabaikan.

4. 1.5 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
1. Waktu Pelaksanaan
Pukul : 07.00 s/d 16.00 WIB
Hari : Senin s.d Jumat
Tanggal : 7 November 2016 s.d 21 Desember 2016
Jumlah : 30 Hari Kerja (1,5 bulan)
2. Tempat Pelaksanaan
Nama Perusahaan : PT SEMEN PADANG (Persero)
Alamat Perusahaan : Jl. Raya Indarung, Kelurahan Indarung, Kec. Lulangan, Padang
Divisi : Biro Pemeliharaan Mesin V
Bidang : Pemeliharaan Mesin Area Kiln & Coal Mill V
#SeminarKP

5. 2.1 Profil Perusahaan
Semen Padang
Profil
Perusahaan
Logo
Perusahaan
Aktivitas
Produksi
Bahan Baku
Semen
Proses
Pembuatan
Semen
#SeminarKP

6. 2.1 Profil Perusahaan
Semen Padang
Profil
Perusahaan
Logo
Perusahaan
Aktivitas
Produksi
Bahan Baku
Semen
Proses
Pembuatan
Semen
Nama : PT Semen Padang
Alamat : Kel. Indarung, Kec. Lubuk
Kilangan, Padang, Sumatera
Barat
Status
Kepemilikan : BUMN (99,99% PT. Semen
Gresik, 0,01% KKB Semen
Padang)
#SeminarKP
#SeminarKP
Sejarah Singkat PT Semen Padang
18 -03-1910
NV NIPCM
1913
Start
1942-1945
Asano cement
1947
NV PPCM
5-07-1958
PT Semen Padang
17-08-1945
Kilang Semen
Indarung
*Nb:
- NV NIPCM (Nederlandsch Indische Portland Cemen Maatschapij )
- NV PPCM (NV Padang Portland Cement Maatschapij )

7. Semen Padang
Profil
Perusahaan
Logo
Perusahaan
Aktivitas
Produksi
Bahan Baku
Semen
Proses
Pembuatan
Semen
1. Logo bulat : Musyawarah, kesepakatan
2. Kepala Kerbau : Melambangkan negeri minangkabau,
3. Rumah Gadang : Ciri khas daerah Sumatera Barat
#SeminarKP
2.1 Profil Perusahaan

8. Semen Padang
Profil
Perusahaan
Logo
Perusahaan
Aktivitas
Produksi
Bahan Baku
Semen
Proses
Pembuatan
Semen
Pabrik Indarung II : 660.000 ton/tahun (proses kering)
Pabrik Indarung III : 660.000 ton/tahun (proses kering)
Pabrik Indarung IV : 1.620.000 ton/tahun (proses kering)
Pabrik indarung V : 2.300.000 ton/tahun (proses kering)
Optimalisasi pabrik : 760.000 ton/tahun
Total : 6000.000 ton / tahun
#SeminarKP
2.1 Profil Perusahaan

9. Profil Perusahaan
Semen Padang
Profil
Perusahaan
Logo
Perusahaan
Aktivitas
Produksi
Bahan Baku
Semen
Proses
Pembuatan
Semen
1. Batu Kapur
(80 %)
2. Silika
(10 %)
3. Clay
(9 %)
4. Pasir Besi
(1 %)
5. GYPSUM
(Bahan Tambahan)
#SeminarKP

10. Semen Padang
Profil
Perusahaan
Logo
Perusahaan
Aktivitas
Produksi
Bahan Baku
Semen
Proses
Pembuatan
Semen
Alur Pembuatan Semen
#SeminarKP
2.1 Profil Perusahaan

11. 2.2 Kompressor
Komponen screw Compressor
#SeminarKP
screw Compressor
(Compressor Rotary)
Prinsip Kerja screw Compressor

12. Kopling
Bagian Kopling
2.2 Kompressor
#SeminarKP
Menggunakan Kopling
Luwes, kopling karet ban
Bidang
utama
Gigi
Kopling

13. Parameter
Hitungan
Torsi akibat
Daya motor
Tegangan
total
Umur
Kopling
Gaya Radial di
Kopling
Daya Motor
Tegangan
geser di
Kopling
Tegangan
geser di
Spline/ Gigi
Kopling
Tegangan
thermal
Faktor
konsentrasi
tegangan
#SeminarKP
2.3 Parameter Hitungan

14. Parameter
Hitungan
Torsi akibat
Daya motor
Tegangan
total
Umur
Kopling
Gaya Radial di
Kopling
Daya Motor
Tegangan
geser di
Kopling
Tegangan
geser di
Spline/ Gigi
Kopling
Tegangan
thermal
Faktor
konsentrasi
tegangan
#SeminarKP
2.3 Parameter Hitungan Tegangan Geser pada Spline Gigi Kopling
Grafik konsentrasi tegangan
poros bertingkat

15. Parameter
Hitungan Torsi akibat
Daya motor
Tegangan
total
Umur
Kopling
Gaya Radial di
Kopling
Daya Motor
Tegangan
geser di
Kopling
Tegangan
geser di
Spline/ Gigi
Kopling
Tegangan
thermal
Faktor
konsentrasi
tegangan
#SeminarKP
2.3 Parameter Hitungan

16. 3. Metodologi
#SeminarKP
Start
Pencarian
Masalah
Identifikasi
Masalah
Pengajuan
Judul
Studi
Literatur
Pengambilan
Data
Penyusunan
Laporan
Revisi
Seminar
Laporan Kerja
Praktek
End
A
A
Tidak
Ya
Tidak
Ya

17. 4. Pembahasan
Parameter Nilai
Daya Maksimum Motor 158 kW
Putaran Max. Poros 1485 rpm
Temperatur Kerja 84-97 ̊C
Data Kompresor
4.1 Data Pendukung
Tabel 4. 1 Spesifikasi Air Compressor screw Type GA160X W
#SeminarKP

18. Parameter Nilai
Young’s Modulus 0.001-0.002 Gpa
Yield Strength 2-3 Mpa
Tensile/Ultimate Strength 5-10 Mpa
Fatigue at 10^7 0.9-1.3 Mpa
Thermal Expansion, ⍺ 120-300 (x10^-6) ̊C-1
Material Kopling
*Note :
“Material yang dapat meredam getaran dan aman terhadap
arus listrik”
Tabel 4. 2 Sifat-sifat Material Butyl Rubber
#SeminarKP

19. Parameter Ukuran Nilai
Dout Gigi spline 285 mm
Din Gigi Spline 258 mm
Panjang Spline 27.85 mm
Tebal Spline 20.45 mm
Dout Hub 182 mm
Din Hub 162.45 mm
DKopling 235 mm
Radius Chamfer 6 mm
Jumlah Gigi Spline 24 theeth
Dimensi Kopling
Tabel 4. 3 Dimensi Kopling Karet Bintang
#SeminarKP

20. 4.2 Pembahasan
Analis
isKegagalan
Kopling
Bahan Kopling
Akibat
Tegangan
Thermal
Akibat
Tors
i
Gigi
Kopling
Bidang
Utama
Hub
Umur
Kopling
`
#SeminarKP

21. Besar Torsi
𝑇 = 𝑓𝑐
60𝑥𝑃
2𝜋𝑛
𝑇 = 1.2𝑥
60
𝑠
min
𝑥159000
𝑁. 𝑚
𝑠
2𝜋 1485
𝑟𝑎𝑑
min
𝑇 = 1226.94 𝑁. 𝑚
Analisa dengan kondisi daya maksimum = 120 % Daya motor
Tporos motor = Tkopling
#SeminarKP

22. A. Tegangan Geser Gigi Kopling
𝑇 = 𝐹. 𝑟
𝐹 =
𝑇
𝑟
=
1226.94𝑁𝑚
0.1425𝑚
= 8160.1𝑁
F = Gaya radial akibat
torsi
r = Jari-jari gigi kopling
𝜏𝑔𝑖𝑔𝑖 =
𝐹
𝑁. 𝑤. 𝑙
=
8160.1𝑁
24(0.02045𝑚 (0.027985𝑚
= 595627.74
𝑁
𝑚2
𝜏𝑔𝑖𝑔𝑖 = 0.595𝑀𝑃𝑎
#SeminarKP

23. B. Tegangan Geser pada Bidang Utama Kopling
Konsentrasi Tegangan
Momen Inersia Polar (J)
Tegangan Geser
Bidang Utama
Kopling
#SeminarKP

24. C. Tegangan Geser pada Hub
Tegangan Geser Hub 1 Sudut puntiran akibat Torsi di Hub 1
#SeminarKP

25. C. Tegangan Geser pada Hub
Tegangan Geser Hub 2 Sudut puntiran akibat Torsi di Hub 2
2
min max
1
min
0.08125
1.045
0.1175
0.7226
c m
MPa
c m
MPa
 

 
   
 

min hub
 

#SeminarKP

26. D. Tegangan Thermal dan Tegangan Total
Tegangan Thermal Akibat Temperatur Kerja
Tegangan yang diizinkan dari material
 Tegangan pada Gigi
kopling
 Tegangan pada Bidang
Utama Kopling
 Tegangan pada Hub 1  Tegangan pada Hub 2
#SeminarKP

27. D. Umur Kopling
τmax = 1.085 Mpa
N = ...... ???
Grafik S-N Material Butyl Rubber
Lf,day = 164.5 day
#SeminarKP

28. E. Analisa
0.6452
1.0852
0.7628
0.3792
-0.1
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
Spline Chamfer Hub 2 Hub 1
STRESS
(MPA)
1.3
Hub ϴ
1 0.145
2 1.45
Grafik Tegangan Total
Beban Fatik
Dislokasi pada Kopiling
Titik keretakan kopling
Kegagalan kopling/ rusak
Tabel besar sudut puntiran
akibat Torsi
#SeminarKP

29. 5. PENUTUP
0.6452
1.0852
0.7628
0.3792
-0.1
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
Spline Chamfer Hub 2 Hub 1
STRESS
(MPA)
1.3
Pergantian secara
berkala,
165 hari
<165 hari ??
#SeminarKP
Pemasangan sensor kecepatan putar pada rotor
(Tachometer) yang terhubung ke motor untuk memutus
aliran listrik secara otomatis, apabila terjadi penurunan
kecepatan putar rotor secara tiba-tiba
Kebakaran dapat
dihindari
5. Penutup

30. SEKIAN & TERIMAKASIH
