Perancangan Shaking Rig Simulator Irregularities Sarana dan Prasarana Kereta Api

Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Arva Seta, Winarno, Basuki, & Hendaryanto, Vol.8, No.2, November 2024, Hal: 206-215 e-ISSN: 2579-7433 Perancangan Shaking Rig Simulator Irregularities Sarana dan Prasarana Kereta Api 1*) Paresya Arva Seta, 2) Agustinus Winarno, 3) Budi Basuki, 4) Ignatius Aris Hendaryanto 1,2,3,4) Program Studi Teknologi Rekasaya Mesin, Departemen Teknik Mesin, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada Bulaksumur Caturtunggal, Depok, Sleman, Yogyakarta, Indonesia *Email: Diterima: 14.10.2024, Disetujui: 08.12.2024, Diterbitkan: 09.12.2024 ABSTRACT The train is one of the main modes of transportation used in various countries in the world, including Indonesia. The existence of an efficient railway network can support the mobility of people and goods. The safety and comfort of train travel is highly dependent on the condition of the railway facilities and infrastructure. The condition of facilities and infrastructure that meet standards will make the journey smoother and reduce the risk of accidents. With human mobility, the development of public transportation using trains in Indonesia also continues to increase. Damage to train tracks can cause disruption to comfort and endanger safety caused by excessive vibration during train travel, so regular maintenance and repair of the rails is required using a system called the Intelligent Railway Vibration Monitoring System (IRV-MS). The IRV-MS system still needs to be tested because the resulting vibration readings still require validation. The design of this shaking rig simulator is expected to be a solution in terms of vibration testing. This shaking rig can move in a vertical or horizontal linear direction with a linear motor as a driver and produce oscillatory movements. The design of this shaking rig simulator tool uses Solidworks software with 500 mm x 423 mm x 380 mm of dimension and later vibration animation will be simulated in the motion study feature in the software with input parameters of 3-10 Hz with a maximum stroke of 20 mm. Keywords: Shaking Rig, Vibration Testing, Train, Accelerometer. INTISARI Kereta api merupakan salah satu moda transportasi utama yang digunakan di berbagai negara di dunia, termasuk Indonesia. Keberadaan jaringan kereta api yang efisien dapat mendukung mobilitas penduduk dan barang. Keamanan dan kenyamanan perjalanan kereta api sangat tergantung pada kondisi dari sarana maupun prasarana kereta api. Kondisi sarana maupun prasarana yang sesuai dengan standar akan membuat perjalanan menjadi lebih lancar dan mengurangi risiko kecelakaan. Dengan adanya mobilitas manusia, perkembangan transportasi umum menggunakan kereta api di Indonesia juga terus meningkat. Kerusakan pada rel kereta dapat menyebabkan gangguan pada kenyamanan dan membahayakan keselamatan yang disebabkan oleh getaran berlebih saat perjalanan kereta, sehingga diperlukan perawatan dan perbaikan rel secara teratur menggunakan sistem bernama Intelligent Railway Vibration Monitoring System (IRV-MS). Sistem IRV-MS masih perlu dilakukan pengujian karena pembacaan getaran yang dihasilkan masih membutuhkan validasi. Perancangan shaking rig simulator ini diharapkan mampu menjadi solusi dalam hal pengujian getaran. Shaking rig ini bisa bergerak ke arah linear vertikal maupun horizontal dengan linear motor sebagai penggerak dan menghasilkan gerakan osilasi. Material pada frame ini menggunakan baja karbon rendah dengan ketebalan 4 mm. Perancangan alat shaking rig simulator ini menggunakan software solidworks dengan dimensi 500 mm x 423 mm x 380 mm dan akan disimulasikan animasi getaran pada fitur motion study yang ada pada software dengan input parameter 3-10 hz dengan maksimum stroke 20 mm. Kata Kunci: Shaking Rig, Vibration Testing, Kereta Api, Akselerometer. -206- Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Arva Seta, Winarno, Basuki, & Hendaryanto, Vol.8, No.2, November 2024, Hal: 206-215 e-ISSN: 2579-7433 II. Metode Penelitian Flowchart adalah diagram yang mewakili sebuah proses dalam perancangan. Penelitian perancangan shaking rig simulator ini melalui beberapa tahapan yang dijelaskan melalui flowchart sebagai berikut. I. Pendahuluan Kereta api merupakan salah satu moda transportasi utama yang digunakan di berbagai negara di dunia, termasuk Indonesia. Keberadaan jaringan kereta api yang efisien dapat mendukung mobilitas penduduk dan barang. Keamanan dan kenyamanan perjalanan kereta api sangat tergantung pada kondisi dari sarana maupun prasarana kereta api. Kondisi sarana maupun prasarana yang sesuai dengan standar akan membuat perjalanan menjadi lebih lancar dan mengurangi risiko kecelakaan. Berdasarkan data perjalanan kereta tahun 2023, kecepatan kereta api saat ini mencapai 120 km/jam dari yang sebelumnya pada kecepatan 80 km/jam. Perencanaan penambahan kecepatan kereta api hingga kecepatan 160 km/jam ini juga akan didukung dengan peningkatan sarana dan prasarana kereta api. Tantangan peningkatan kecepatan ini juga dialami oleh kereta api seperti meningkatkan risiko bahaya yang lebih tinggi serta indikasi kerusakan sarana dan prasarana. Salah satu indikator kerusakan pada rel kereta adalah adanya getaran. Kerusakan pada bogie, keausan dan keretakan pada rel akan menyebabkan getaran. Apabila getaran ini tidak terdeteksi dan diatasi dengan baik maka kerusakan dapat berkembang menjadi lebih parah dan menyebabkan penurunan performa operasional. Berbagai metode dan alat telah dikembangkan untuk mendeteksi getaran dan menghasilkan data getaran guna mengidentifikasi kerusakan pada rel kereta. Teknologi pendeteksi getaran pada rel kereta yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir salah satunya adalah Intelligent railway vibration monitoring system (IRV-MS) (Charisma, 2021). Namun, masih terdapat tantangan yang harus dihadapi seperti sulitnya pengambilan data di lapangan dan waktu dalam pengambilan data. Sehingga diperlukan simulasi getaran untuk memberikan nilai numerik berbagai jenis kerusakan. Selanjutnya, hasil simulasi tersebut perlu untuk digunakan untuk menggerakkan shaker dimana accelerometer ditempatkan padanya. Pentingnya penelitian ini tidak hanya terletak pada peningkatan aspek teknis dan operasional kereta api, tetapi juga pada kontribusi terhadap keselamatan publik. Gambar 1. Flowchart penelitian Metode ini dilakukan dengan pengumpulan informasi beserta sumber dari penelitian terdahulu serta jurnal yang berkaitan dengan perancangan desain shaking rig terkait pengujian getaran. Metode pengumpulan informasi yang relevan dalam penelitian salah satunya metode pengembangan. Metode tersebut adalah metode sistematis untuk mengembangkan dan mengevaluasi produk maupun prototype. Metode ini mencakup peninjauan literatur terkait alat penguji getaran melalui buku, jurnal ilmiah, artikel, dan sumber informasi terpercaya lainnya, serta pemahaman yang mendalam tentang aspek teknis yang berhubungan, seperti peralatan yang digunakan dan cara penggunaannya. -207- Jurnal Engine: Energi, Manu (...truncated)