## ANALISIS KEKUATAN GANDAR PADA KERETA API PENUMPANG
Nurato, Kushardiyanto
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Jl. Meruya Selatan, Kembangan, Jakarta 11650 Email: nuratoa@gmail.com
Abstrak --  Poros  (gandar)  merupakan  salah  satu  bagian  dari  mesin  yang  cukup  penting.  Hampir semua  mesin  meneruskan  tenaganya  bersama-sama  dengan  putaran.  Peranan  utama  dalam transmisi seperti ini dipegang oleh poros. Poros (keseluruhannya berputar) adalah untuk mendukung suatu  momen  putar  dan  mendapat  tegangan  puntir  atau  tegangan  puntir  dan  tekuk.  Tulisan  ini mencoba  menganalisa  kekuatan  poros  pada  kereta  api  penumpang.  Analisa  menunjukkan  bahwa faktor  keamanan  gandar  dalam  keadaan  statis  dengan  menggunakan  bahan  gandar  baja  ST  60 dengan  tegangan  yang  didapat  sebesar  48  kg/mm 2 yang  dirasa  cukup aman  karena  tegangan  yang diperkenankan sebesar 60 kg/mm 2 .
Kata Kunci : Poros, kekuatan gandar, bahan baku
Abstract -- Shaft (axle) is one part of the machine that is pretty important. Almost all of  this energy to forward the machine together with the round. A major role in the transmission of this kind held by the shaft. Axis is used to support a moment of play and got a voltage or the twist voltage. This paper tries to analyze the strength of the shaft at the train passengers. The analysis showed that the safety factor of  static  in  an  axle  using  axle  steel  ST  60  with  voltage  obtained  amounted  to  48  kg/mm2  which  felt pretty safe because the allowed voltage of 60 kg/mm2.
Keywords : Axle, axle power, raw material

## PENDAHULUAN
Dengan  semakin  cepatnya  kemajuan teknologi  pada  jaman  yang  modern  ini  maka teknologi  di  bidang  perkeretaapian  juga  tidak ketinggalan  ikut  berkembang.  Perkembangan  ini sesuai  dengan  kemajuan  dan  tuntutan  jaman. Sistem  dari  transpotasi  darat  ini  memegang peranan  yang  cukup  besar  mengingat  daya angkut yang cukup besar, murah dan lebih cepat. Oleh sebab itu sistem transportasi dengan kereta api masih dipertahankan
sampai
sekarang.Termasuk pula perlunya untuk dilakukan  modernisasi  dan  penyempurnaan  dari kereta  api  yang  telah  ada  (Moretto  et  al.,  2016) (Moreno et al., 2015).
Atas berkat perkembangan ilmu pengetahuan  dan  teknologi  maka  transportasi kereta api ini dapat berjalan dengan lancar tanpa adanya  hambatan  yang  berarti.  Perkembangan ini mencakupi pula proses perencanaan komponen  pada  system  kereta  api.  Salah  satu proses  perencanaan  komponen  pada  system kereta  api  adalah  bagian  adalah  gandar  kereta api (Corni et al., 2015) (Qiu et al., 2016).
Tulisan  ini  berupaya  untuk  membahas bahan  baku  serta  komposisi  yang  dipakai  untuk pembuatan  ganda  serta  proses  pembuatan  dan perawatan  pada  gandar.  Analisa  kekutan  statis dan dinamis pada gandar juga dilakukan. Proses penelitian telah dilakukan pada gandar roda yang
dipergunakan oleh perusahaan umum kereta api di Balai Yasa, Manggarai.

## TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Gandar (Poros)
Poros  merupakan  salah  satu  bagian  dari mesin yang cukup penting. Hampir semua mesin meneruskan  tenaganya  bersama-sama  dengan putaran  dimana  peranan  utama  dalam  transmisi seperti ini dipegang oleh poros. Poros (keseluruhannya berputar) adalah untuk mendukung  suatu  momen  putar  dan  mendapat tegangan puntir atau tegangan puntir dan tekuk.
Gandar (berputar atau diam) adalah hanya untuk  menopang  bagian  mesin  yang  diam, berayun  atau  berputar.  Tetapi  gandar  tidak menderita  momen  putar.  Dengan  demikian tegangan  utamanya  adalah  tekukan  (bending). Gandar pendek juga tersebut sebagai baut,  yaitu bagian yang berputar dalam bantalan dari gandar (dan poros) disebut tap .

## Macam dan Bentuk Poros
Terdapat klasifikasi poros untuk meneruskan  daya  menurut  pembebanannya, yaitu  macam  poros  dan  bentuk  poros.  Macam Poros  terdiri  dari  poros  transmisi,  spindle  dan gandar.  Poros  transmisi  mendapat  beban  puntir murni  atau  puntir  dan lentur  daya  ditransmisikan melalui  kopling,  roda  gigi,  pully  sabuk  atau
sprocket  rantai  dan  lain-lain.  Sedangkan  spindle adalah  poros  transmisi  yang  relatif  pendek, seperti  poros  utama  mesin  perkakas,  dimana beban utamanya berupa puntiran disebut spindle. Syarat  yang  harus  dipenuhi  poros  ini  adalah deformasinya  harus  kecil  dan  bentuk  serta ukurannya harus teliti. Sementara gandar adalah poros  yang  dipasang  diantara  roda-roda  kereta barang  dimana  tidak  mendapat  beban  puntir, bahkan  kadang-kadang  tidak  boleh  berputar, disebut  gandar.  Gandar  ini  hanya  mendapat beban  lentur  kecuali  jika  digerakan  oleh penggerak  mula  dimana  akan  mengalami  beban puntir saja.
Sementara  bentuk  poros  terdiri  dari  poros lurus  umum,  poros  bengkok  (poros  engkol), poros  utama  mesin  torak,  poros  luwes  poros engsel dan poros teleskop. Biasanya poros-poros ini  digunakan  untuk  untuk  transmisi  daya  kecil agar  terdapat  kebebasan  bagi  perubahan  arah (Kouroussis et al., 2015) (Purnama dan Ariosuko, 2014).

## Tipe dan Macam Gandar
Tipe  dari  gandar  dapat  diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu: tipe gandar dengan leher di  luar  dan  tipe  gandar  dengan  leher  di  dalam. Tipe  gandar  dengan  leher  di  luar  adalah  gandar yang  dipergunakan  buat  perkeretaapian  di Indonesia.  Tipe  ini  banyak  digunakan  karena  rel yang  ada  di  Indonesia  menggunakan  tipe  sepur kecil.  Sedangkan  tipe  gandar  dengan  leher  di dalam  adalah  gandar  yang  digunakan  untuk ukuran  sepur  lebar.  Oleh  karena  ini  konstruksi gandar  itu  dibuat  dengan  leher  yang  berada  di sebelah dalam. Tipe gandar dengan leher di luar dan  gandar  dengan  leher  di  dalam  diperlihatkan pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Gambar 1. Tipe gandar dengan leher di luar
Gambar 2. Tipe gandar dengan leher di dalam
Gandar  bentuknyapun  bermacam-macam. Profil dari gandarnya disesuaikan dengan bentuk dari  bogie  yang  berada  di  atasnya.  Profil berbagai  macam  gandar  ditunjukkan  pada  Tabel 1 dengan dimensi diperlihatkan pada Gambar 3.
Tabel 1. Gandar roda kereta api Gol. d d1 d2 L1 L
K2 105 150 135 1520 1610 K3 95 125 115 1565 1717 K4 110 150 140 1520 1720 K5 110 150 140 1520 1770 K6 105 150 135 1520 1610 K7 110 150 150 1590 1732 Serie 90 125 115 1565 1755 KRL 120 188,5 161,5 1640 1920 KRD - - - - -

## Gambar 3. Gandar roda kereta

## Bahan Baku dan Komposisi
Baja  yang  biasa  digunakan  untuk  gandar adalah baja gandar ( assenstaal ) yaitu St 50 – St 60.  Gandar  ini  dibuat  sesuai  dengan  Japan Industri  Standard  (JIS)  E  4504 –1954  dengan bahan  gandar  JIS    E  5402    SFA  60  B.  Japan Industri  Standard  (JIS)  E  5402  -  1954  memiliki dua  sifat,  yaitu: Chemical  Composation dan Mechanical  properties . Chemical  Composation berisikan  tingkatan  kandungan  dari  komposisi kimianya.  Unsur  kimia  ini  berbeda  antara  satu unsur  kimia  dengan  unsur  kimia  lainnya.  Unsur kimia  yang  terkandung  didalam  JIS  E  5402 adalah  Carbon  (C),  Silisium  (Si),  Mangaan (Mn), Cuprum/Tembaga  (Cu),  Phospor  (P)  dan  Sulfur (S).  Sedangkan Mechanical  properties atau
kelayakan  mekanis  berisikan tensil  strength and elongation dan hardness yang  sesuai  dengan kelayakan mekanisnya.
Proses  Pembuatan  dan  Perawatan  serta Mesin-Mesin  yang dipergunakan
Proses  Pembuatan  terdiri  dari  beberapa tahapan,  yaitu  penerimaan  bahan,  pembubutan bahan,  pengamplasan  dan  pengecatan.  Gandar didatangkan dengan cara mengimportnya langsung  dari  Australia.  Balai  Yasa  Manggarai akan  menerima  bahan  tersebut.  Terdapat  bahan yang secara langsung didatangkan sudah dalam berbentuk  gandar  terpasang  yang  lengkap dengan roda dan kelengkapan lainnya. Ada pula gandar  yang  didatangkan  masih  berupa  bahan gandar  yang  berbentuk  besi  bulat  saja.  Setelah itu  dilakukan  proses  pembubutan  bahan.  Bahan gandar yang masih berupa besi bulat dibubut dan disesuaikan  bentuk  dan  profilnya  sesuai  dengan kebutuhan gandar yang diperlukan.
Kemudian dilakukan proses pengamplasan bahan.  Pengamplasan  gandar  yang  hampir selesai dibubut dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat  kehalusan  permukaan  gandar.Tingkat kehalusan  permukaan  gandar  berbeda-beda. Tingkat  kehalusan  disebut  dengan  segitiga  satu sampai  segitiga  tiga.  Segitiga  ini  merupakan tingkat  kehalusan  yang  paling  tinggi  karena batang gandar ini halus sekali sampai batang itu terlihat  seperti  kaca.  Sebenarnya  pengerjaan seperti  ini  menggunakan  mesin  rolling,  tapi karena keterbatasan alat di Balai Yasa Manggarai  pada  waktu  itu  maka  dikerjakan hanya dengan amplas saja.
Setelah  proses  pengamplasan  bahan  lalu dilakukan proses pengecatan. Pengecatan gandar dengan warna hitam dan ini dimaksudkan untuk  menghindari  korosi  pada  batang  gandar juga  menandakan  bahwa  batang  gandar  ini sudah siap untuk digunakan.
Gandar  mengalami  pembebanan  bertukar paling  berat.  Perhitungan  kekuatan  gandar  ini didasarkan  atas  batas  kelelahan  dari  bahan gandar,  artinya  tegangan  yang  timbul  sebagai akibat momen harus lebih kecil atau paling tinggi sama  dengan  tegangan  yang  diperkenankan. Bagian dari potongan gandar yang rawan adalah pada  potongan  a,  b,  c,  I,  II,  dan  O.  Oleh  karena itu maka bagian inilah perlu diadakan pengontrolan apakah tegangan yang terjadi disini betul-betul tidak melampaui batas yang diperkenankan.
Di  antara  potongan  diatas,  maka  yang paling  rawan  adalah  bagian  punggung  ( force  fit ) yaitu  antara  I –  II.  Pada  peristiwa  gandar  patah (terutama pada gerbong barang karena overload ) maka kebanyakan terjadi pada bagian punggung.
Hal  ini  terutama  sekali  pada  potongan  II,  sebab bagian force fit inilah yang paling menderita pada waktu  pemasangan  roda  pada  gandar  yaitu ketika gandar dipress masuk kedalam liang roda (naaf).  Pengepresan  ini  berlangsung  dengan kekuatan  daya  dorong.  Akibat  dari  pengepresan ini  maka  kekuatan  gandar  dibagian  punggung menjadi  berkurang  dan  oleh  sebab  itu  tegangan yang  diperkenankan  pada  bagian  ini  dibatasi palng  rendah  bila  dibandingkan  dengan  bagian- bagian  lainnya.  Bagian  potongan  gandar  yang rawan  dan  gandar  dalam  keadaan  terpasangan dengan  roda  ditampilkan  pada  Gambar  4  dan Gambar 5.
Gambar 4. Bagian potongan gandar yang rawan
Gambar 5. Gandar dalam keadaan terpasangan dengan roda
Perawatan    terhadap  gandar  ini  dilakukan setiap  250.0000Km  ataupun  setelah  2  (dua) tahun.  Pengoperasian  dilakukan  dengan  cara pengecekan, yaitu pengecekan keretakan batang gandar  dan  pengecekan  kemiringan  batang gandar.  Proses  pengecekan  keretakan  batang gandar  dilakukan  dengan  menggunakan  alat yang  disebut  dengan  Dye  Penetrant  Crack.  Alat ini  mendeteksi    batang  gandar  menggunakan deteksi  ultrasonic  dengan  bantuan  gelombang longitudinal.  Sedangkan  pengecekan  kemiringan batang  gandar  dilakukan  dengan  menggunakan mesin balancing.
Terdapat  beberapa  mesin-mesin  yang dipergunakan  pada  proses  pembuatan  dan perawatan  gandar.  Beberapa  mesin  tersebut adalah  mesin  bubut,  mesin  press  dan  mesin balancing.  Mesin  bubut  dipergunakan  untuk membentuk  profil  dari  batang  gandar.  Mesin press  dipergunakan  untuk  memasang  ataupun melepaskan  gandar  dari  rodanya.  Kemampuan mesin  press  sampai  300  ton.  Pemasangan kembali gandar terhadap rodanya, batang gandar
ini  dipress  sampai  berkisar    70-90  ton. Sedangkan mesin balancing dipergunakan untuk mengetahui  bahwa  gandar  itu  bengkok  atau tidak.

## ANALISA  KEKUATAN  GANDAR KERETA  API PENUMPANG Distribusi Beban Statis
Untuk dapat menganalisa kekuatan gandar kereta  api  penumpang  digunakan  gandar  roda type  K-7  (Subyanto,  1977a)  (Subyanto,  1977b). Gandar  tipe  tersebut  diperlihatkan pada  Gambar 6.
Gambar 6. Gandar Roda type K-7
Z  =   Titik berat gerbong J   =   Jarak antara garis tengah leher (mm) g  =   Jarak  antara  kedua  lingkaran  jalan  pada roda (mm)
r   =   Jari-jari roda (mm) h  = Tinggi dari titik berat gerbong dari gandar
Berat  gerbong  pada  kondisi  kosong  adalah 35.000  kg,  berat  muatan  adalah  16.000  kg, sehingga berat gerbong penuh adalah 51.000 kg

## Perhitungan Beban dan Gaya-gaya
Berdasarkan  data-data  tersebut  di  atas, mada  dapat  dilakukan  beberapa  perhitungan. Perhitungan  beban  pada  suatu  gandar  adalah sebagai berikut:
WA =
4 600 . 3 000 . 51  = 11.850 kg
Beban dinamis pada satu leher
WO =
2 . 4 , 1 WA = 8295 kg
Gaya getaran Horizontal P = 0,3 . WA = 3555 kg Beban dari gaya P
QO = p x j h = 3555 x 1590 25 , 944 = 2111,1 kg
WI = W2 = 0,5 x 8295 = 4147,5 kg V1 = V2 = 0,5 x 4443,75 = 221,87 kg
V3 = P x 1 r = 3555 x 180 387 = 7643,25 kg
V4 = - V3 = - 7643,25 kg

## Perhitungan Momen
Setelah  itu  dilakukan  perhitungan  momen. Untuk melakukan perhitungan momen ini digunakan  letak  momen  gandar,  sebagaimana ditampilkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Letak momen gandar
Beban momen Ma  =  (Qo+Wo)*93  =  (2111,2+8295)*93  = 967869,6 kg.mm Mb = (Qo+Wo)*172 = 10407,2 * 172 = 1790838,4 kg.mm MI = (Qo+Wo)*172,5 = 10407,2 * 17,5 = 1795242
kg.mm
MII = (Qo+Wo)*352,5 – (V1+W1)*180 + (V3)*180 = (211,2+8295)*352,5 – (2221,87+4147,5)*180 + (7643,25)*180 = 3897836,4 kg.mm
MO    =  (Qo+Wo)*795 –  (Vo+Wo)*532,5  + (V3)*180 = 2865329,6 kg.mm (1)
Momen tahanan W= 0,1 x d 3 d/D  K (0,8 – 1,0) Wa = 0,1 x 110 3 = 133100 mm 3 110/128 = 0,85 Wb = 0,1 x 128 3 = 209715 mm 3 128/150 = 0,85 WI = 0,1  x 150 3 = 337500 mm 3 150/150 = 1,0 WII = 0,1  x 150 3 = 337500 mm 3 150/150 = 1,0 Wo = 0,1  x 135 3 = 246037mm 3 135/135 = 1,0

## Perhitungan Tegangan
Batas-batas harga tegangan yang
diperkenankan bahan St 60 dimana  = 0,8 x 60 =  48  kg/mm 2 .  Untuk  bagian  leher  dengan pekerjaan halus sekali (Potongan a) :  = 0,92 x 48 = 44,16 kg/mm 2
Untuk bagian peralihan dengan pekerjaan halus
(Potongan b) :  = 0,84 x 48 = 40,32    kg/mm 2
Untuk bagian tengah dengan pekerjaan kasar (Potongan O) :  = 0,76 x 48 = 36,48 kg/mm 2
Untuk  bagian  punggung  yang  dipress      ( Force Fit ) (Potongan I,II) :  = 0,55 x 48 = 26,4 kg/mm 2
Sementara  tegangan  yang  diperkenankan adalah:
potongan    a,    :  =  0,85  x  44,16  =  37,53 kg/mm 2
potongan    b,    :  =  0,85  x  40,32  =  34,27 kg/mm 2
potongan  I,  :  = 1,0 x 26,4 = 26,4 kg/mm 2 potongan  II,  :  = 1,0 x 26,4 = 26,4 Kg/mm 2 potongan  O,  :  = 1,0 x 36,48 =  kg/mm 2
Hasil perhitungan ini diperlihatkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Perhitungan Beban, Momen dan Tegangan

## Keadaan Belok Statis
Sementara itu, untuk melakukan perhitungan belok statis digunakan kereta dalam keadaan  belok  statis,  sebagaimana  terlihat  pada Gambar 8.
Gambar 8. Kereta keadaan belok statis
Dimana:
Z =   Titik berat kereta
W =   Berat kereta H =   Peninggian rel  =   Sudut kemiringan (10,8 0 ) h =   Tinggi dari berat dari gandar l = Panjang gandar
r =   Jari-jari roda
Karena  Ma = 0, maka: Rby  (1732) – W  sin  (944,25 ) + W cos Ө (866) = 0 sehingga:
Rax = 2133  Kg f(20917,58 kg m/det 2 )

## Analisa Gaya Sentrifugal
Suatu kereta api berjalan dengan kecepatan  70  km/jam,  dalam  keadaan  jalan menikung. Dengan ini didapatkan:
H max  = 200  mm
Lebar rel  = 1067  mm
Jika diperhitungkan : Sin  = 18 , 0 1067 200 Lebarrel Hmax    = 10,8 0 R min   = 150 m V = 70 kg/jam = 3600 1000 70 x = 19,4 m/s Fs = R MV 2 (3)
M = 11850 kg
Fw = 11850  kg f
Fs = 11850 x
150 ) 4 , 19 ( 2 = 8 , 9 44 , 29732 = 3033,92 kg f Analisa Gaya Resultan F resultan = Fs + Fw Fr = 8 , 10 . . . 2 2 2 Cos Fw Fs Fw Fs   F= 98 , 0 . 11850 . 92 , 3033 . 2 11850 92 ,
3033 2 2   = 70465826 10 . 40 , 1 6 , 9204670 7  
= 78738845 = 8873,49 Kg f

## Keadaan  Belok Dinamis
Sedangkan  untuk  melakukan  perhitungan belok  dinamis  digunakan  kereta  dalam  keadaan belok  dinamis,  sebagaimana  terlihat  pada Gambar 9. Dimana:
Z = Titik berat kereta r  = Jari-jari roda
Fs = Gaya Sentrifugal H = Peninggian rel W = Berat kereta Potongan Beban momen (M)
Kg.mm 2 Momen tahanan (W) mm 3 Tegangan yang Keamanan
% Terjadi Kg/mm 2 Diperkenankan Kg/mm 2 A 967869,6 133100 7,27 37,53 516 B 1790838,4 209715 8,53 24,27 284 I 1795242 337500 5,31 26,4 496 II 3897836,4 337500 11,54 26,4 228 O 2865329,6 246037,5 11,64 36,48 313
 = Sudut kemiringan
H = Tinggi titik berat dari gandar l = Panjang gandar
Gambar 9.  Kereta keadaan belok dinamis
Juga karena  MA = 0, maka: Rby  (1732) –  W  sin  o  (944,25)  –  W  cos  o
(866) + Fs (944,25) = 0
Sehingga: Rby = 1732
) 944,25 ( Fs ) 866 ( o cos W ) 944,25 ( o sin W -   dan Rby = 1732
10907552 = 6297,66 kg f
Juga:
+  Fy = 0 Ray + Rby – W cos o = 0 Ray = 5315,34 Kg f(52125,68kg m/det 2 ) +  Fx = 0 Rax = - W sin o + Fs Rax = 900,92 Kg f (88268,87 kg m/det 2 )

## Analisa  Faktor  Keamanan  Gandar  Dalam Keadaan Dinamis
Keadaan  dinamis  disini  pada  saat  kereta api  melakukan  pengereman,  sehingga  didapat data:
da = 0,11 m
ra   = 0,055m
db = 0,12 m rb   = 0,06 m dI = 0,15 m rI   = 0,075 m dII = 0,15 m
rII   = 0,075 m d0 = 0,13 m r0   = 0,065 m F = Gaya tekanan total blok selama pengereman 32884 kg f, dimana:
 aktual = Wp Mp
(1)
 aktual = Tegangan puntir aktual Mp = Momen puntir Wp = Momen tahanan Puntir
Wp = 16  . d 3 (m 3 ) (2)
d = diameter poros (m) Mp = F .r (Kg/m 2 ) (3)
F  =  Gaya  tekanan  total  rem  blok  selama pergerakan (Kg) r  = Jari- jari poros (m) (4) Momen puntir Mp = F .r Mpa = F .ra = 32884 x 0,055 = 1808,62 Kg . m Mpb = F .rb = 32884 x 0,06 = 1973,04  Kg . m MpI = F .rI = 32884 x 0,075 = 2466,30 Kg . m
MpII = F .rII = 32884 x 0,075 = 2466,30 Kg . m Mpo = F .ro = 32884 x 0,065 = 2137,64 Kg . m Momen tahanan puntir
Wp = 16  . d 3 Wpa =
16  . 0,11 3 = 0,0002612 m 3
Wpb = 16  . 0,12 3 = 0,0003391 m 3
WpI =
16  . 0,15 3 = 0,0006623 m 3
WpII =
16  . 0,15 3 = 0,0006623 m 3
Wp0 =
16
 . 0,13 3 = 0,0004311 m 3
Bila  persamaan  (2)  dan  (3)  disubsitusikan  pada persamaan (1) maka diperoleh:
 aktual = ) / ( . 16 . 2 3 m N d r F Wp Mp  
Jika bahan gandar yang digunakan adalah St 60 maka:  = 60 Kg/mm 2 = 60.000.000 Kg/m 2  w = 5,866 . 10 7 N/m 2 besarnya faktor keamanan :
Sf = aktual w .  
Sehingga dapat diperhitungkan :
 aktual =
Wp Mp  akt .a = Wp Mp = 6785871 0003391 , 0 26 , 1808  N/m 2  akt . b = Wp Mp = 0003391 , 0 04 , 1973 = 57020914 N/m 2  akt . I = Wp Mp = 0006623 , 0 30 ,
2466 = 36493644 N/m 2  akt . II = Wp Mp = 0006623 ,
0 30 , 2466 = 36493644 N/m 2
 akt . O = Wp Mp = 0004311 ,
0 46 , 2137 = 48589905 N/m 2
Faktor keamanan dinamis :
Sf = aktual w .   Sfa = akt w .   = 67857871 10 . 866 , 5 7 = 8,64
Sfb = akt w .   = 570209114 10 . 866 , 5 7 = 10,28
SfI = akt w .   = 36493644 10 . 866 , 5 7 = 16,07 SfII = akt w .   = 36493644 10 . 866 , 5 7 = 16,07 SfO = akt w .   = 48589905 10 . 866 , 5 7 = 12,07  w = 5,866 . 10 7 N/m 2
Hasil  perhitungan  ini  diperlihatkan  pada  Tabel 3.

## Tabel 3. Perhitungan Beban, Momen dan Tegangan
Potongan Momen punter Mp Kg . m
Momen tahanan punter Wp m 3
Tegangan actual  akt N . m 2 Keamanan Sf = p
 w/  akt % a 1808,62 0,0002612 67857871 864 b 1973,04 0,0003391 57020914 1028 I 2466,30 0,0006623 36493644 1607 II 2466,30 0,0006623 36493644 1607 O 2137,46 0,0004311 48589905 1207

## Defleksi Gandar

## Analisa Defleksi Gandar
Dalam  perhitungan  berat  dari  gandar diabaikan.  Reaksi  peletakan  gaya  diperlihatkan pada Gambar 10. Dimana:
A = 2 . d  . 1 = 164 . 2 110 . 14 , 3
= 28322,8 mm 2 = 28,3228 m 2
p   = 11850 . 9,81 = 116248,5 N
w = 3228 , 28 5 , 116248  A p = 4104,41 N/m = 4,10441 kN/m Gambar 10. Reaksi peletakan gaya
+  MD  = 0 RD ( 1,3985 ) – 0,6731 ( 0,082 ) = 0 RD = 0,0552 kN
+  MC = 0 RC = RD = 0,0552 kN
A – C
+  Fy = 0 4,1044 ( 0,164 ) – 0,0552 – V = 0
V = -0,618 kN
+  M = 0
- 0,0552 ( 0,164 ) + 4,1044 ( 0,164 )
( 0,082 ) + M = 0 M = 0,00905 – 0,05519 M = 0,04614 kN . m C – D +  Fy = 0
0,6731 – 0,0552 – V = 0 V = 0,6731 – 0,0552
V = 0,618 kN .m +  M = 0
0,6731 ( 1,065 ) + 0,0552 ( 0,3335 ) +
M = 0 M = - 0,7168 – 0,0184= 0,7352 kN . m D – B +  Fy = 0 0,6731 – 0,0552 – 0,0552 – V = 0
V = - 0,6731 – 0,0552 – 0,0552 V = 0,5627 kN +  M = 0 0,6731  (0,164) –  0,0552  (0,082)  –  0,0552
(0,3335) + 0,6731 (0,164) + M = 0 0,11038 – 0,00452 – 0,01840 + 0,11038 + M = 0 M  =  -  0,11038  +  0,00452  +  0,01840 –
0,11038=-0,1978kN.m (5)

## Beban Momomen Lentur
Sedangkan perhitungan beban momentum lentur  menggunakan  diagram  momen  lentur  dan tegangan geser yang diperlihatkan pada Gambar 11.
Gambar 11. Diagram momen lentur dan
tegangan geser Dimana:
ML = WL .  L dan WL =  /32 . d 3 =  /32  . (0,135) 3 = 0,0002414 m 3 maka, dimana tegangan lentur adalah:
P.L/2
 L   =   /32 . d 3
 L   =
00246 , 0 . 32 2 / 1732 . 11850  = 00246 , 0 . 0981 , 0 2 / 1732 . 11850 = 000241 , 0 1 , 10262  L   = 42510771 kg/m 2
Sehingga: ML = 0,000241 . 42510771 = 10262,1Kg .m

## KESIMPULAN
Berdasarkan survey, pengujian dan pengukuran  yang  dilakukan  maka  dapat  diambil beberapa  kesimpulan.  Pertama,  peristiwa  patah gandar  terjadi  hanya  pada  bagian  punggung potongan  I  -  II  pada  kereta  gerbong  karena overloaded .  Hal  ini  disebabkan  bagian force  fit . Bagian  inilah  yang  paling  rawan  pada  saat pemasangan roda kedalam liang roda (naaf).
Kemudian, analisa faktor keamanan gandar dalam keadaan statis dengan menggunakan bahan gandar baja ST 60 dengan tegangan yang didapat sebesar 48 kg/mm 2 yang dirasa  cukup  aman.  Hal  ini  karena  tegangan yang diperkenankan sebesar 60 kg/mm 2 .
Terakhir,  gandar  akan  menjadi  rawan patah  apabila  posisi  dari  batang  gandar  miring setelah  melalui  pengepresan  paksa  ( assembly process )  untuk  dimasukkan  kedalam  lubang roda.

## REFERENSI
Corni,  I.,  N.  Symonds,  R.  J.  K.  Wood,  A.
Wasenzcuk,  D.  Vincent.  Real-time  on  board condition  monitoring  of  train  axle  bearings. The  Stephenson  Conference –  Research  for Railways . 2015: 1-14.
Kouroussis, G. D. P. Connolly, O. Laghrouch, M. C.  Forde,  P.  Woodward  and  O.  Verlinden.
Robustness  of  railway  rolling  stock  speed calculation using
ground vibration
measurements. MATEC  Web  of  Conference . 2015; 20: 1-10.
Moreno, J., J. M. Riera, L de Haro, C. Rodriguez. A Survey on future railway radio communication service: challenges and opportunities. IEEE Communication Magazines . 2015; 53 (10): 62-68. Moretto, S., D. K. Robinson, J. Schippl, A. Moniz. Beyond  Visions:  Survey  to  the  High-speed Train Industry. Transportation Research Procedia . 2016; 14:1839-1846.
Purnama,  A.  dan  Ariosuko  DH.  Analisis Perbandingan  SIfat  Fisis  dan  Mekanis Bantalan  Peluru  Baru,  Telah  Dipakai  dan Rusak untuk Kendaraan Bermotor Roda Dua.
SINERGI. 2014; 18 (2): 92-98.
Qiu,  J.,  Li  F.  and Wang  J.  Damage  detection  for high-speed train axle based on the propagation  characteristics  of  guided  waves. Structure Control Health Monitor . 2016: 1-14. Subyanto, M. Dinamika Kendaraan Rel Bagian II . Penerbit CV. Komala untuk PJKA. 1977. Subyanto,  M. Dinamika  Kendaraan  Rel  Bagian  I . Penerbit CV. Komala untuk PJKA. 1977.