## Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan
ISSN 2615-6334 (Online) ISSN 2087-5347 (Print) Domi Pordawan 1,*
1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, STT Wastukancana
1 Jl. Cikopak No.53, Sadang, Purwakarta
* Corresponding Author: domipordawan@stt-wastukancana.ac.id
Abstract — The problem solving that occurs in this forklift starts from the analysis of the ability of the forklift to lift weights. The weight of the load is 3600kg. Then the writer calculates the  lift force  on  the  hydraulic(FH)  the  results  obtained  for  the  calculation  are  35.28kN.  Then  the  writer calculate force of cylinder base on the data specificaion of cylinder. The result for F2 = 60.03kN. After the calculation is complete and concluded that theoretically the forklift should be able to lift the load. Then writer make a calculate to get the power of hydraulic pump issued. The condition of forklift not yet liftting the weight the power of hydraulic pump issued is 17.06kW, while the power of hydraulic pump normaly issued is 22,08kW. Conclusion the power issued of hydraulic pump reduce amount 5,02kW so need more analyze the parts that affect the ability to lift the forklift, namely: lift cylinder and gear pump which is the part that most influences the lift strength of the forklift. As a result  the  author  found  several  problems  in  these  parts.  The  problem  is  the  condition  of  several parts that are not in accordance with the standard. Then the author replaces the part and performs hydraulic strength testing. After mprovement the condition of forklift FD 30 has returned to normal condition. The result of measuring the hydraulic pressure on the lift cylinder is 185 bar (standard 181 bar) at 3000 rpm . Keyword : Forklift, Lift Cylinder, Gear Pump
I ntisari —  Pemecahan  masalah  yang  terjadi  pada forklift ini  dimulai  dari  analisa  tetang kemampuan forklift dalam  mengangkat  beban.  Berat  beban  yang  diangkat  adalah  3600kg. Kemudian  penulis  melakukan  perhitungan  gaya  hidrolik  (Fh)  dan  didapatkan  hasil  untuk perhitungan adalah 35,28kN. Kemudian penulis melakukan perhitungan gaya cylinder berdasarkan pada  spesifikasi  cylinder,  didapatkan  hasil  untuk  F2=60.03kN.  setelah  perhitungan  selesai  dan disimpulkan  bahwa  secara  teori  harusnya forklift mampu  mengangkat  beban.  Kemudian  penulis melakukan perhitungan terhadap daya yang dihasilkan oleh pompa. Pada kondisi forklift tidak bisa mengangkat  beban  daya  yang  dihasilkan  pompa  adalah  17.06kW,  sedangkan  normalnya  daya  yg dihasilkan  pompa  adalah  22,08kW.  kesimpulannya  ada  penurunan  daya  yang  dihasilkan  pompa sebesar  5,02kW  sehingga  perlu  dilakukan  pengecekkan  terhadap  terhadap part - part yang mempengaruhi kemampuan angkat forklift , yaitu: lift cylinder dan gear pump yang merupakan part yang paling berpengaruh terhadap kekuatan angkat forklift. Hasilnya penulis menemukan beberapa problem pada part - part tersebut. Problemnya adalah kondisi beberapa part yang sudah tidak sesuai standar. Kemudian penulis  melakukan pengantian terhadap part tersebut dan dilakukan pengujian kekuatan hidrolik. Setelah dilakukan perbaikan kondisi forklift FD 30 sudah kembali normal. Hasil pengukuran tekanan hidrolik adalah pada lift cylinder adalah 185 bar (standar 181 bar) pada 3000 rpm.
Kata kunci : Forklift, Lift Cylinder , Gear Pump

## ANALISA PENURUNAN KEMAMPUAN SISTEM HIDROLIK PADA FORKLIFT FD 30
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 10, No. 01, hal. 24- 31, Mei 2021

## I. P ENDAHULUAN
Salah  satu  jenis  pengangkat  dan pengangkut  yang  banyak  digunakan  dalam industri adalah forklift . Kendaraan forklift dalam dunia  industri  digunakan  menbantu  kelancaran produksi,  dalam  hal  ini forklift memiliki fungsinya  untuk  memindahkan  barang-barang produksi  atau  material  baik  yang  kemasan maupun satuan dari satu tempat ketempat lainya. Forklift adalah  salah  satu  alat  berat  yang dilengkapi  dengan  garpu  ( fork )  yang  berfungsi untuk  proses  pengangkutan  dan  penurunan barang  atau  beban.  Sistem  penggerak  roda dilakukan  pada  roda  depan  menerima  beban lebih  besar  dari  roda  belakang.  Serta  untuk menghindari  terjadinya  selip  roda  depan  pada waktu  terjadinya  pembebanan  maka  rod belakang  sebagai  kemudi  untuk  membelokan forklift .  Sedang  untuk  pengangkatan  barang dalam  hal  ini  menggerakan mast sampai ketinggian  tertentu  dengan  digunakan  sistem hidrolik.  Untuk  proses  pengambilan  barang digunakan  batang  penyangga  yang  dapat dicondongkan  ke  depan  maupun  kebelakang dengan  sudut  tertentu  melalui  silinder  miring dengan  sistem  hidrolik.  Pada  saat  condong  ke belakang digunakan pada waktu forklift berjalan dengan  membawa  beban  agar  tidak  terjatuh. Untuk  mempertahankan  beban  angkut,  tekanan pompa hidrolik harus stabil. Kemampuan angkut sering kali berkurang akibat flow yang dhasilkan pompa kurang.
Di PT. XXXX terdapat forklift type FD 30 dengan masalah tidak mampu mengangkat beban pada  ketinggian  &  beban  yang  diinginkan. Penggunaan forklift ini tentunya harus disesuaikan dengan spesifikasi dan kemampuannya  agar  mencapai life  time sesuai yang  diinginkan.  Maka  penelitian  ini  akan membahas  tentang system kerja  hidrolik  pada forklift type FD  30 dan flow pompa  hidrolik. Dari  sistem  kerja  hidrolik  yang  berfungsi  untuk pengangkatan barang dalam hal ini menggerakan fork sampai  ketinggian  tertentu  dan  untuk mempertahankan  beban  angkut,  tekanan  pompa hidrolik  harus  stabil.  Kemampuan  angkut  ini sering kali berkurang akibat flow yang dhasilkan pompa  kurang  dan  ini  mengakibatkan  beban angkut mengalami penurunan .

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Spesifikasi Forklift FD 30
Tabel 1 Spesifikasi forklift FD 30.

## B. Pengambilan Data Awal
Pengambilan  data  awal  ini  dilakukan dengan  cara  melakukan  pengujian  dengan memberikan beban tertentu pada forklift (250 kg, 500  kg,  750  kg  …  3000  kg),  kemudian melakukan konfirmasi tekanan hidrolik terhadap spesifikasi/standard menggunakan flow meter.
Kemudian  melihat  secara  keseluruhan kondisi  komponen  hidrolik forklift FD  30  yang dapat  nyebabkan  pompa  hidrolik  tidak  mampu menghasilkan flow yang  makimal,  diantaranya seal, plat  penahan gear ,  lubang  dudukan drive shaft, dan drive shaft.
Pompa  hidrolik  menimbulkan  suara abnormal dari dalam pompa hidrolik yang dapat menghambat  kinerja  pompa.  Faktor-faktor penyebab diantaranya:
1. Gear bergesekan  dengan  plat  penahan atau dengan cover body pompa hidrolik..
2. Saluran  pelumas shaft pada  lubag dudukan d drive shaft tertutup.
3. Conector gear drive shaft ke power take off aus,  sehingga  terjadi  gesekan  antara connector gear dengan power take off.
C. Pengujian Kebulatan Cylinder Langkah  –  langkah  yang  dilakukan dalam menguji kebulatan adalah:
1. Memberikan tanda pada ujung shaft
2. Meletakkan shaft diatas meja rata dengan ditopang oleh kedua v – blok.
3. Lalu  Mengatur  ketinggian  sensor  pada dial  indicator hingga  menyentuh  bagian permukaan shaft
1
4. Setelah dial indicator menyentuh  bagian permukaan  pada  silinder,  kemudian melakukan  setting  nol  ( zero ) dial indicator tersebut
5. Lalu  memutar  silinder  searah  jarum  jam dan  berlawanan  arah  jarum  jam  dengan tumpuan  ke  tanda  yang  sebelumnya  di buat,  lalu  mencatat  hasil  penyimpangan yang muncul pada dial indicator.
6. Kemudian  menghitung  besar  rata–rata penyimpangan yang diperoleh, kemudian hitung besar ketidak bulatan shaft.
Gambar 1 Proses Pengujian Kebulatan.
D. Pengujian Tekanan dan Kinerja Hidrolik Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja  dari  sistem  hidrolik  tersebut  adalah dengan  melakukan  pengujian  sistem  kerja  dari pompa  hidrolik  dengan  parameter  berupa tekanan  yang  dihasilkan  oleh  pompa.  Setelah menguji  kinerja  dari  pompa  maka  dilanjutkan dengan menjalankan bagian silinder.

## III. H ASIL D AN P EMBAHASAN

## I. Pengujian Kinerja Forklift
Pengujian  kinerja forklift dilakukan dengan  memberikan  beban  maksimal  pada forklift.
Pada  pengujian  ini  forklift  diberikan beban 3000 kg + 20% (beban angkat maksimum) =  3600  kg  berupa part  by  part ,  saat  mencapai ketinggian 2 meter fork turun dengan sendirinya sebanyak  0,15  meter.  Kondisi  ini  merupakan kondisi  yang  beresiko,  baik safety maupun quality .  Untuk  itu  perlu  dilakukan  analisis  & perbaikan untuk menghindari resiko tersebut.
Tabel 2 Tabel pengujian angkat beban.
Berikut adalah  perhitungan  untuk mendapatkan pressure hidrolik. Pada gambar 4.2 di bawah ini adalah ilustrasi dari gaya hidrolik.
Gambar 3 Momen gaya. [1]
Rumus perhitungannya adalah sebagai berikut:
M 1 – M 2 = 0 W 1 L 0 - W 2 L 1 = 0 M 1 = M 2 M 2 = W 1 L 0
M 2 = x 3600 (kg) x 9,8 (kg.m/s 2 ) x 1,6
m
= 28224 Nm
M 2 = Fh.L
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 10, No. 01, hal. 24- 31, Mei 2021
Fh.L = 28224 (Nm)
Fh.L    =  28224 x 2
(ph x π.r 2 ) x L = 56448 Nm
ph               = =
= = 17977070,1 N/m 2
ph = 179,771 bar = 1.83 kg/mm 2 Fh              = Ph x Ah [4]
= Ph x (π.r 2 ) = 179977070,1 (N/m 2 ) x (3,14 x 0,025 2 (m 2 )) = 35280,0001 N
Fh              = 35280 N
r   = jari-jari = = =0.025m
Gambar III Diagram momen gaya. [5]
Berikut  adalah  perhitungan  besar  energi potensial pada beban maksimum:
Ep
= w.h
= m.g.h
Pada ketinggian 1 meter:
Ep = m.g.h
Ep = 3600 x 9,8 x 1
= 35.280 x 1
= 35.280 J
Pada ketinggian 2 meter:
Ep = m.g.h Ep = 3600 x 9,8 x 2
= 35.280 x 2
= 70.560 J
Pada ketinggian 3 meter:
Ep = m.g.h Ep = 3600 x 9,8 x 3
= 35.280 x 3
= 105.840 J
Gaya silinder dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
Gambar 5 Gaya silinder. [2] ( )
Diketahui: d2 = 65 mm  = 0.065 m d1 = 50 mm  = 0.05 m P1 = 179,771 bar = 179,77 x N/ Maka:
( )   ( )

## F1 = 27.166 N

## F1 = 27,17 kN
Diketahui: d2 = 65 mm  = 0.065 m P2 = 181 bar (spesifikasi pompa) = 181 x N/ Maka: ( )

## F2 = 60.030 N

## F2 = 60,03 kN
Berdasakan  perhitungan  secara  teoritis  , gaya  yang  dihasilkan  slilinder  lebih  besar dibandingkan  gaya  dari  beban  yang  diangkat. Tapi  kenyataannya  garpu forklift tidak  dapat menangkat  beban  maksimum,  untuk  itu  perlu kami analisa lebih lanjut. [5]

## II. Pengecekkan Visual
Gambar 6 Pengecekkan Visual Part. [6]
Yang dimaksud dari kondisi ―OK‖ adalah komponen tersebut masih berfungsi dan berkerja sebagaiman  mestinya.  Setalah  dilakukanya monitoring  secara  visual,  langkah  selanjutnya adalah  melakukan  proses  pembongkaran  dan
melakukan  analisis  penyebab  dari  kerusakan atau kebocoran pada komponen tersebut.
III. Proses Pembongkaran Lift Cylinder
Berikut  adalah  langkah-langkah  yang diperlukan  untuk  melakukan  pembongkaran lift cylinder .  Detail  prosesnya  adalah  sebagai berikut: [6]
A. Pembongkaran cylinder assembly
1. Lepaskan braket lift
2. Lepaskan baut ujung cylinder rod
3. Lepaskan ujung cylinder rod
4. Lepaskan selang & kabel sensor
5. Lepaskan lift cylinder assembly
B. Pembongkaran cylinder rod 1. Lepaskan  katup flow regulator  & katup pengaman bawah
2. Lepaskan penutup cylinder
3. Lepaskan rod guide
4. Lepaskan batang piston
5. Lepaskan seal pada sisi piston
6. Lepaskan lift cylinder
Setelah lift  cylinder terbuka,  dilanjutkan dengan  pengecekan  dimensi  &  pengujian kebulatan.  Proses  ini  akan  menentukan  apakah kebulatan cylinder sesuai  dengan  standar  atau tidak.
IV. Data Hasil Pengujian Kebulatan Pada  gambar di  bawah ini  adalah proses pengecekkan  kebulatan  dari lift  cylinder .  Pada proses pengukuran ini penulis menggunakan dial dan V-blok.
Gambar 7 Proses pengecekkan kebulatan.
Pada  tabel  di  bawah  ini  adalah  hasil pengukuran kebulatan dari lift cylinder.
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 10, No. 01, hal. 24- 31, Mei 2021

## A. Pengukuran lift cylinder kiri
Tabel 3 Data rata-rata kebulatan Lift cylinder kiri seluruh posisi.
hasil Berikut adalah grafik ketidak bulatan pada lift cylinder kiri.
Grafik 1 Kebulatan lift cylinder kiri.

## B. Pengukuran lift cylinder kiri.
Tabel III Data rata-rata kebulatan Lift cylinder kanan seluruh posisi. Grafik 1 Kebulatan lift cylinder kanan.
Dari grafik kebulatan didapatkan hasil ketidak bulatan sebesar 43.9 µm untuk lift cylinder kanan. Dengan standard 80 , lift cylinder kiri dinyatakan baik. V. Analisis Perhitungan Daya Pompa Hidrolik [1] Berikut adalah perhitungan daya pompa hidrolik Qw (debit fluida) = 52,9 liter/min = 8,817 x 10 -4 m 3 /s Pressure(P) = 181 bar = 1,81 x 10 7 N/m 2
Volume oli(v) = 30 liter = 0,03m 3 η vol (efisiensi volume) = 0,85 η m (efisiensi mekanis) = 0,85 η total  mekanis = η vol x η = 0,85 x 0,85 η total = 0,7225 1. Pe 1 = = =  2208,2 watt = 22,08 kwatt 2. V 1 = 0,03 m 3
Qw = 8,817 x 10 -4 m 3 /s
t =
=   36,72 second
3. V 2 = 0,025 m 3 Qw 2 = = 6,81 x 10 -4 m 3 /s Pe 2 = =

## = 17060,346 watt
= 17,06 kwatt 4. Δpe = Pe 1 - Pe 2
= 22,08 kwatt – 17,06 kwatt

## = 5,02 kwatt
Berdasarkan  hasil  perhitungan  daya pompa, didapatkan hasil untuk daya pompa pada saat volume oli full (30 liter) adalah 22,08 KW. Untuk daya pompa pada volume oli berkurang 5 liter,  daya  pompa  yang  dihasilkan  adalah  17,06 KW.  Jadi  selisih  daya  pompa  yang  didapatkan adalah  5.02  KW.  Inilah  yang  menyebabkan forklift tidak mampu mengangkat beban sebesar 3600kg.  Kemudian  penulis  melakukan  analisa dengan  cara  pembongkaran  untuk  memastikan kondisi pompa hidrolik. [7]

## VI. Proses Pembongkaran Gear Pump
Gambar 8 Proses pembongkaran gear pump.

## VII. Analisa Penyebab Fork Turun Saat Mengangkat Beban
Setelah  proses  pembongkaran gear  pump sudah  selesai  dilakukan,  maka  langkah selanjutnya  adalah  melakukan  analisa  terhadap part-part pada gear pump yang  menyebabkan fork pada forklift turun  dengan  sendirinya  pada
saat mengangkat beban. Dalam kasus ini penulis menemukan  2  permasalahan  yaitu flow pompa hidrolik tidak maksimal dan ada suara abnormal pada gear pump.
Berikut ini adalah table hasil pengukuran diameter  dari drive  shaft .  Untuk  pengukuran pada  diameter  ini  menggunakan  jangka  sorong. Ada  4  titik  pengukuran,  berikut  adalah  detail datanya:
Tabel 5 Hasil pengukuran diameter drive shaft.

##  Penyebab Suara Abnormal Pada Gear Pump
1. Lubang dudukan driven shaft yang sudah aus, pada pengukuran diameter dudukan driven shaft didapatkan hasil bahwa diameter dudukan driven shaft sudah out dari standar.
2. Lubang  plat  penahan  yang  sudah  aus, dari  hasil  pengukuran  lubang  plat penahan  didapatkan  hasil  bahwa  kondisi lubang  plat  penahan  sudah  aus.  Berikut gambar proses pengukurannya:
3. Tebal  plat  penahan  yang  sudah  aus,  dari hasilpengukuran  didapatkan  hasil  bahwa tebal dari plat penahan sudah out standar.
4. Celah gear antara drive  gear dan driven gear masih sesuai standar.
5. Celah gear antara drive  gear dan driven gear masih sesuai standard.
 Analisa Hasil Pengujian
Dari  hasil  pengujian  didapat  data  akhir, kemudian  data  tersebut  dibandingkan  dengan data  awal  serta  spesifikasi  dari  pompa  hidrolik. Di  bawah  ini  adalah  perbandingan  data  akhir, data awal dan spesifikasinya:
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 10, No. 01, hal. 24- 31, Mei 2021
Tabel 6 Hasil perbandingan tekanan dengan manual book pada port A.
Tabel 7 Hasil perbandingan tekanan dengan manual book pada port B.
Dari  hasil  perbaikan  didapat  ketika  awal sebelum perbaikan tekanan pada pompa sebesar 25  bar  ketika  700  rpm. lalu  setelah  dilakukan perbaikan, tekanan pompa meningkat menjadi 60 bar  ketika  700  rpm,  135  bar  ketika  1400  rpm, dan  185  bar  ketika  3000  rpm,  untuk  port  A, sedangkan  spesifikasi  pada  port  A  sebesar  181 bar pada tekanan maksimum.  Dan untuk  port  B tekanan pompa meningkat menjadi 58 bar ketika 700 rpm, 120 bar ketika 1400 rpm, dan 182 bar ketika  3000  rpm,  sedangkan  spesifikasi  untuk port B sebesar 181 bar pada tekanan maksimum.

## IV. K ESIMPULAN
Setelah  melakukan  penelitian  di  PT. XXXX  penulis  dapat  mengambil  kesimpulan sebagai berikut:
1. Di PT. XXXX forklift FD 30 mengalami masalah  tidak  bisa  mengangkat  beban sebesar  3600kg.  Hal  ini  disebabkan karena kondisi pompa hidrolik yang tidak mampu  mengasilkan  tekanan  maksimal. Penyebabnya adalah adanya rembesan oli di area pompa hidrolik. Setelah dilakukan analisa dengan pembongkaran,
ditemukan kondisi part yang sudah tidak sesuai dengan standar.
2. Berdasarkan  hasil  perhitungan  yang dilakukan  oleh  penulis,  untuk  gaya hidrolik  (Fh)    yang  mampu  dihasilkan adalah 35,28kN. Sedangkan gaya cylinder (F)  maksimal  adalah  60.03kN. Kemudian  untuk  perhitungan  daya  yang dihasilkan  oleh  pompa  hidrolik(Pe 2 ) aktual  adalah  17,06kW,  normal  daya yang  dihasilkan  pompa(Pe 1 )  adalah 22,08kW.  Permasalah  adalah  pada penurunan  daya  yang  dihasilkan  oleh pompa  hidrolik  sebesar  5.02kW  yang disebabkan  berkurangya  volume  oli hidrolik sehingga mengakibatkan forklift tidak  mampu  mengangkat  beban  sebesar 3600kg.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada  para karyawan PT XXX yang telah mensupport serta membantu memberikan data-data yang diperlukan dalam penelitian ini.

## R EFERENSI
[1] Edward,  H. Teknologi  Pemakaian
Pompa. Jakarta: Erlangga. (1996).
[2] Factory. Prinsip  Kerja  Forklift. Medan: Universitas Sumatra Utara. (2006).
[3] Forklift.co.ltd,  S. Shop  Manual  Forklift Serial  number  SF  30,  SF  30T. China. (1985).
[4] Lstreeccer,  V. Fluid  Mechanics,  Sixth Edition. London: Mc Graw Hill. (1975).
[5] Mashudi,  I. Pengantar  Sistem  Kendali Otomatik. Bandung:  Pusat  Pengembang Polteknik. (1995).
[6] Sudrajat,  A. Teknik  Perawatan  Dan Perbaikan. Bandung:  Politeknik  Negeri Bandung. (2011).
[7] Yogaswara,  E. POMPA. Jakarta:  Arfino Raya. (2005).