Data Komponen Suspensi Depan Dump Truck Komatsu HD 785-7

Berikut ini adalah penjelasan mengenai komponen-komponen yang terdapat pada suspensi depan dump truck Komatsu seri HD 785-7 beserta dengan gambar tekniknya:

  1. Feed valve
  2. Cylinder
  3. Rod
  4. Valve (for bleeding air and mounting pressure sensor)
  5. Air bleeding valve
  6. Tube
  7. Air cylinder
  8. Valve assembly.

A: Port
B: Port

standar value front suspension hd 785-7

Structure and operation

cara kerja suspensi depan hd 785-7 1

Suspension cylinder bekerja sebagai peredam kejut (shock absorber) dan spring. Bagian dalam cylinder dibagi menjadi gas chamber A yang diisi dengan gas nitrogen dan oil chamber B yang diisi dengan oli. Oil chamber B dan oil chamber C dihubungkan dengan tube (6) dan valve body (8).

a. Nitrogen gas
Saat unit sedang travel, roda akan mengikuti ketidakrataan permukaan jalan dan beban yang terjadi dalam pergerakan naik turun akan diterima oleh suspension cylinder. Saat hal ini terjadi, volume nitrogen didalam gas chamber A akan berubah secara elastis sesuai beban yang diterima, untuk menyerap beban tersebut. Gas nitrogen terjebak di antara rod dan oli, sehingga akan selalu menjadi tumpuan yang menerima pressure sebagai penghubung terhadap beban dari luar, sehingga bekerja sebagai air spring.

cara kerja suspensi depan hd 785-7 2

b. Principle of generation of damping force
Didalam valve body (8) terdapat orifice plate (8a) and leaf springs (8b) and (8c), untuk menghambat flow oli diantara oil chamber B dan oil chamber C, sehingga menimbulkan gaya redam (damping force).

i. Action when retracting
Saat gas nitrogen ditekan oleh external force yang timbul dari permukaan, oli di dalam oil chamber B mengalir melalui valve (8) dan tube (6) menuju oil chamber C. Oli yang mengalir melalui valve dari arah Z menuju orifice plate (8a) akan diperkecil alirannya dengan 4 buah orifice untuk menimbulkan damping force.

ii. Action when extending
Saat external force yang timbul dari permukaan jalan berkurang, pressure gas nitrogen akan menggerakkan keluar rod (extend), dan oli dalam oil chamber C lewat melalui tube (6) and valve (8) dan mengalir menuju oil chamber B. Oli di dalam valve mengalir dari arah X dan lewat melalui 2 buah orifice dari orifice plate (8a) untuk menimbulkan damping force.

cara kerja suspensi depan hd 785-7 3

c. Variable shaft mechanism
Di dalam valve body, terdapat bypass circuit D pada sisi sebelum dan setelah orifice plate (8a), sehingga flow oli dibagi menjadi oli yang mengalir melalui orifice plate (8a) dan oli yang mengalir melalui bypass circuit D.

Oli yang mengalir melalui bypass circuit D lewat melalui shaft dengan 2 buah orifice disekelilingnya, dan mengalir menuju oil chamber C atau oil chamber B sesuai dengan saat retracting atau extending. Shaft dihubungkan dengan air cylinder yang bekerja berdasarkan signal dari retarder controller, dan ukuran orifices secara otomatis berubah untuk menyesuaikan dengan kondisi unit. Damping force dapat diatur pada tiga level (MEDIUM, HARD, SOFT) sesuai dengan ukuran orifice yang dilewati oleh oli.

cara kerja suspensi depan hd 785-7 4

Sistem Suspensi Alat Berat Dump Truck Komatsu HD 785-7

Gambar di atas merupakan gambar diagram sistem suspensi dump truck Komatsu HD 785-7. Adapun komponen-komponen yang melekat pada suspensi tersebut ditunjukkan oleh angka sebagai berikut:

  1. Front suspension cylinder
  2. Radius rod (Upper rod)
  3. Rear suspension cylinder
  4. Radius rod (Lower rod)
  5. Arm (A-frame).

Outline

  • Pengertian suspensi alat berat: Suspension system sebagai penyangga berat unit, dan penyerap kejutan yang timbul dari permukaan jalan yang tidak rata, serta untuk memberikan kenyamanan operasi bagi operator. Suspensi pada alat berat juga untuk mempertahankan kestabilan unit dengan memastikan bahwa keempat roda selalu menyentuh tanah. Sehingga memungkinkan unit dapat memperlihatkan semua kemampuannya, Misal saat akselerasi, mengerem, dan berbelok meskipun bergerak dengan kecepatan tinggi
  • Hydro pneumatic cylinders digunakan sebagai suspension cylinder untuk mengurangi kejutan
  • Cara kerja suspensi alat berat adalah: Pada hydro pneumatic cylinders, suspension cylinder diisi (sealed) dengan oli dan gas nitrogen. Yang bekerja sebagai peredam kejut (shock absorber) (spring & damper) dengan menyusutkan (contracting) dan memuaikan (expanding) gas nitrogen dan oli untuk meredam beban dari permukaan jalan. Sebagai opsional pada fungsi tersebut, front suspension dilengkapi dengan automatic suspension system
  • Pada sistem suspensi alat berat, kekuatan suspension secara otomatis dirubah dengan pemilihan dumping force untuk menyesuaikan dengan kondisi jalan dan beban. Sehingga meningkatkan kestabilan dan kenyamanan operasi.

Fungsi Suspensi pada Alat Berat

Jenis suspensi pada alat berat dump truck ada 2 macam, yaitu suspensi depan dan suspensi belakang. Keduanya memiliki fungsi dan cara kerja yang berbeda tetapi mirip.

fungsi suspensi 1

  1. Front suspension

Front suspension cylinder berfungsi sebagai peredam kejut (shock absorber) dan spring, yang dihubungkan dengan spherical bearings terhadap lower arm (A frame) dan mainframe. Roda bergerak naik dan turun sesuai dengan gerakan memanjang (retraction) dan memendek (extension) suspension cylinder untuk mempertahankan kesejajaran roda dan meningkatkan kestabilan unit.

fungsi suspensi 2

  1. Rear suspension

Differential housing menyangga frame dan dihubungkan dengan 2 buah radius rod pada bagian bawahnya dan 2 buah inverted-V-shaped rod pada bagian bawahnya serta 2 buah suspension cylinders. Sebagai penghubung kedua sisi ujung rod digunakan spherical bearings untuk menyalurkan beban dan tenaga penggerak melalui top dan bottom rod. Inverted-V–shaped rod pada bagian atas juga berfungsi untuk mempertahankan titik tengah (center) unit (axle): Pemasangan inverted-V-shaped link juga meningkatkan rolling steering characteristics.

Gambar Diagram Suspensi Belakang Dump Truck Komatsu HD785-7

Pada gambar di atas ditunjukkan gambar diagram suspensi belakang dump truck Komatsu HD785-7. Adapun nama dari komponen-komponen yang melekat di dalamnya ditunjukkan sesuai nomor sebagai berikut:

  1. Feed valve
  2. Cylinder
  3. Rod
  4. Valve (for bleeding air and mounting pressure sensor)
  5. Ball.

standar value rear suspension hd 785-7 1

standar value rear suspension hd 785-7 2

  1. Valve (for bleeding and mounting pressure sensor)
  2. Cavity
  3. Check ball
  4. Orifice
  5. Orifice
  6. Oil chamber
  7. Nitrogen gas chamber
  8. Cylinder rod
  9. Cylinder
  10. Feed valve.

a: When extending
b: When retracting

Structure and operation
Suspension cylinder berfungsi sebagai peredam-kejut (shock absorber). Saat oli yang jumlahnya tetap mengalir dari oil chamber (6) melalui orifice (4) and (5) menuju cavity (2), maka oli akan dihambat alirannya oleh orifice untuk menimbulkan shock-absorbing effect.

a) Retracting action
Saat unit sedang travel dan menabrak gundukan atau menginjak sesuatu diatas permukaan jalan, roda akan tertekan ke atas dan cylinder rod akan tertekan masuk ke dalam cylinder. Saat hal ini terjadi, gas nitrogen di dalam chamber (7) akan tertekan, oli dalam chamber (6) kemudian dialirkan melalui kedua orifice (4) dan (5) menuju cavity (2), dan cavity (2) akan terisi lebih cepat dari pada saat extending.

b) Extending action
Saat unit telah melewati gundukan atau sesuatu di atas permukaan jalan, cylinder rod akan tertarik ke atas (keluar) karena berat roda dan axle serta pressure gas nitrogen di dalam chamber (7). Akibatnya, jumlah oli dalam cavity (2) akan berkurang, dan pressure akan terjadi pada oli yang tersisa dalam cavity (2). Pressure oli akan menutup orifice (4) dengan check ball (3), dan oli dialirkan menuju chamber (6) hanya melalui orifice (5), sehingga flow oli yang lewat melalui orifice diatur sehingga lebih sedikit dari pada saat retraction. Dengan demikian, jumlah oli yang kembali menuju chamber (6) akan dihambat untuk menimbulkan shock absorbing effect.

Diagram Accumulator Charging Valve pada Dump Truck HD 785-7

Accumulator charging valve memiliki berbagai komponen di dalamnya. Masing-masing komponen mempunyai fungsi tersendiri ketika mesin sedang beroperasi. Berikut ini keterangan pada diagram accumulator charging valve di atas yang menjelaskan nama dan letak masing-masing komponen di dalamnya:

ACC: To accumulator

P: From hydraulic pump

PP: From accumulator (accumulator pressure)

T: To brake system tank

H1: Relief valve

R1: Relief valve

R3: Main relief valve.

Specification
Cut in pressure: 11,8 MPa {120 kg/cm2}
Cut out pressure: 20,6 MPa {210 kg/cm2}.

Fungsi

  • Accumulator charging valve bekerja untuk mempertahankan pressure oli dari pump pada specified pressure dan menyimpannya dalam accumulator
  • Saat mencapai specified pressure, oli dari pump dihubungkan dengan circuit drain untuk mengurangi load pump

accumulator charge valve 2

  1. Main relief valve (R3)
  2. Valve body
  3. Relief valve (R1)
  4. Relief valve (H1)
  5. Filter
  6. Filter.

Accumulator charging valve
Operation
When no oil is being supplied to accumulator (cut-out condition)

accumulator charge valve 3

  • Pressure pada port B lebih tinggi dari set pressure relief valve (R1), maka piston (8) akan dipaksa ditekan ke atas oleh pressure oli pada port B. Poppet (6) menjadi terbuka, port C dan port T menjadi berhubungan.
  • Karena spring chamber pada sisi kanan spool (15) dihubungkan dengan port C relief valve (R1), maka pressurenya akan turun menjadi brake oil tank pressure. Oli dari pump masuk port (P), mendorong spool (15) ke kanan dengan besar pressure yang hampir sama dengan installing load of spring (14).
  • Oli juga lewat melalui orifice (17), (18) dan (16), dan mengalir kembali ke brake oil tank.

When oil supplied to accumulator

1) Cut-in condition

accumulator charge valve 4

  • Saat pressure pada port B lebih rendah dari set pressure relief valve (Rl), maka piston (8) tertekan balik ke bawah oleh spring (5)
  • Valve seat (7) dan poppet (6) menjadi menutup rapat, port C dan port T tidak berhubungan. Spring chamber pada sisi kanan spool (15) juga tidak berhubungan dengan port T, Sehingga pressure akan naik, demikian juga pressure pada port P
  • Saat pressure pada port P naik diatas pressure pada port B (accumulator pressure), proses pengisian oli ke dalam accumulator segera dimulai. Kondisi ini ditentukan oleh besarnya diameter orifice (17) dan perbedaan pressure (hampir sama dengan load spring (14)) yang terjadi pada kedua sisi orifice. Sehingga sejumlah oli yang sama akan disupplaikan tanpa dipengaruhi oleh engine speed.

2) When cut-out pressure is reached

accumulator charge valve 5

  • Saat pressure pada port B (accumulator pressure) mencapai set pressure relief valve (R1), poppet (6) bergerak keatas meninggalkan valve seat (7), sehingga flow oli dihubungkan dengan port drain T dan circuit dibebaskan
  • Saat circuit dibebaskan, terjadi perbedaan pressure antara di atas a dan di bawah piston (8), sehingga piston (8) bergerak keatas, poppet (6) dipertahankan terbuka, port C dan port T tetap berhubungan
  • Spring chamber pada sisi kanan spool (15) juga dihubungkan dengan port C pada relief valve (R1), sehingga pressurenya menjadi turun sama dengan brake oil tank pressure
  • Pressure pada port P turun dengan cara yang sama, sampai pressurenya menjadi sebanding dengan installing load of spring (14), sehingga supply menuju port B akan berhenti.

Main relief valve (R3)

accumulator charge valve 6

Jika pressure pada port P (pump pressure) naik di atas set pressure relief valve (R3), oli dari pump mampu menekan spring (3). Ball (11) terdorong terbuka ke atas dan oli dari pump dibebaskan menuju brake oil tank circuit, dengan demikian akan membatasi maximum pressure dalam brake circuit dan melindungi circuit dari keabnormalan high pressure.

Gambar Skema Front Brake dan Parking Brake HD 785-7

Berikut ini adalah keterangan dari gambar skema di atas:

  1. Outer gear
  2. Floating seal
  3. Oil seal
  4. Hub (inner gear)
  5. Plate
  6. Disc
  7. Piston
  8. Piston (for parking brake)
  9. Cylinder
  10. Spring.

front brake 2

Front Brake
Function
Front brake merupakan “oil cooled multiple disc type“, dan dapat digunakan sebagai parking brake dengan menggunakan kekuatan tension spring.

Operation of Brake

  • Saat brake pedal diinjak, pressure oli dari brake valve akan menggerakkan brake piston (7) ke kanan, searah tanda panah. Untuk menekan disc (5) dan plate (4) secara bersamaan dan menimbulkan gaya gesek (friction) Antara disc dan plate. Wheel berputar bersama dengan disc, sehingga gaya gesek tersebut akan mengurangi travel speed dan menghentikan unit.

front brake 3

  • Saat brake pedal dilepas, pressure pada permukaan brake piston (7) akan dibebaskan, sehingga piston digerakkan ke kiri searah tanda panah oleh internal pressure, dan brake menjadi release.

front brake 4

Operation of Parking Brake

  • Parking brake yang terdapat dalam front brake secara structural dirancang untuk diaktifkan secara mekanikal dengan kekuatan spring (10) dan untuk releasenya menggunakan hydraulic pressure
  • Hydraulic pressure yang bekerja pada parking brake piston (8) berasal dari accumulator setelah melalui brake valve dan parking brake solenoid
  • Saat parking brake switch yang terdapat dekat driver’s seat diposisikan “travel“, hydraulic pressure akan membebaskan parking brake dengan menekan parking brake piston (8) dan spring (10).

front brake 5

  • Saat parking brake switch diposisikan “parking“, parking brake solenoid tidak bekerja dan parking releasing hydraulic pressure akan dibebaskan. Sehingga parking brake akan diengagedkan melalui parking brake piston (8), brake piston (7), plate (4), dan disc (5) yang ditekan oleh kekuatan spring (10).

Skema dan Fungsi Parking Brake Solenoid Valve

Pada gambar dapat kita lihat:

  1. Connector
  2. Solenoid.

B: To parking brake

P : From secondary brake valve

T: To brake system tank.

Fungsi Parking Brake Solenoid Valve
Parking brake solenoid di dalam circuit oil brake dipasang diantara secondary brake valve dan brake piston. Saat parking brake switch diposisikan PARKING solenoid valve tidak mendapat arus listrik sehingga tidak bekerja dan menutup parking brake release oil pressure. Selanjutnya, kekuatan spring brake akan mengaktitkan parking brake.

Fungsi dan Diagram Proportional Reducing Valve

Dari diagram dapat kita lihat:

  1. Filter
  2. Connector
  3. Solenoid assembly.

B: To brake valve

P : From accumulator

T: To brake system tank

Fungsi Proportional Reducing Valve
Proportional reducing valve merupakan valve yang digunakan untuk retarder control. Valve ini dipasang diantara brake valve dan system tank pada brake circuit. Proportional reducing valve memvariasikan discharge pressure oli sesuai dengan sudut putar (turning angle) retarder control lever, sehingga braking effect retarder dapat diatur sesuai dengan keinginan.

Dump body control HD 785-7

dump body control hd 785-7

  1. Dump lever
  2. Hydraulic pump (SAR(4)180+180+(1)6)
  3. Hoist valve
  4. Dump control valve (EPC valve)
  5. Body positioner sensor
  6. Hoist cylinder

Fungsi

  • Positioner sensor mendeteksi pergerakan dump body, dan berdasarkan input signal tersebut retarder controller mengontrol output signal menuju dump control valve (EPC valve).
  • Output signal dari dump lever dikontrol oleh retarder controller, untuk mengoperasikan dump control valve (EPC valve). Pilot pressure yang dihasilkan oleh dump control valve (EPC valve) menggerakkan spool hoist valve untuk mengontrol hoist cylinder.

Rear Brake HD 785-7

rear brake

  1. Inner gear
  2. Retainer
  3. Outer gear
  4. Plate
  5. Disc
  6. Damper
  7. Piston (for parking brake)
  8. Cylinder (for parking brake)
  9. Spring (for parking brake)
  10. Cylinder
  11. Piston

rear brake 2

Function

  • Rear brake merupakan “oil cooled multiple disc type”, dan dapat digunakan sebagai parking brake dengan menggunakan kekuatan tension spring.

Operation of brake

  • Saat brake pedal, diinjak, pressure oli dari brake valve akan menggerakkan brake piston (7) ke kanan, searah tanda panah. Untuk menekan disc (5) dan plate (4) secara bersamaan dan menimbulkan gaya gesek (friction) Antara disc dan plate. Wheel berputar bersama dengan disc sehingga gaya gesek tersebut akan mengurangi travel speed dan menghentikan unit

rear brake 3

  • Saat brake pedal dilepas, pressure pada permukaan brake piston (7) akan dibebaskan, sehingga piston digerakkan ke kiri searah tanda panah oleh internal pressure, dan brake menjadi release
  • rear brake 4

    Operation of parking brake

    • Parking brake yang terdapat dalam rear brake secara structural dirancang untuk diaktifkan secara mekanikal dengan kekuatan Spring (10) dan untuk releasenya menggunakan hydraulic pressure.
    • Hydraulic pressure yang bekerja pada parking brake piston (8) berasal dari accumulator setelah melalui brake valve dan parking brake solenoid.
    • Saat parking brake switch yang terdapat dekat driver’s seat diposisikan “travel”, hydraulic pressure akan membebaskan parking brake dengan menekan parking brake piston (8) dan spring (10)

    rear brake 5

    • Saat parking brake switch diposisikan “parking”, parking brake solenoid tidak bekerja dan parking releasing hydraulic pressure akan dibebaskan. Sehingga parking brake akan diengagedkan melalui parking brake piston (8), brake piston (7), plate (4), dan disc (5) yang ditekan oleh kekuatan spring (10)

    rear brake 6