STUDY KASUS PADA LOKOMOTIF UAP DENGAN PENGGANTI LOKOMOTIF SUSU DI PABRIK GULA PAGOTAN MADIUN PT PERKEBUNAN NUSANTARA XI - Umpo Repository
S T U D Y K A S U S P A D A L O K O M O T IF U A P D E N G A N
P E N G G A N T I L O K O M O T IF SU SU D I P A B R IK G U L A
P A G O T A N M A D IU N
PT PER K EBU N A N N U SA N TA R A XI
S K R IP S I
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik Mesin Program Strata (S-1) Fakultas Teknik Program
Studi Teknik Mesin
D IS U S U N O L E H :
R A G IL F IT R I N U R C A H Y O
N IM : 13510833
P R O G R A M S T U D I T E K N IK M E S IN
F A K U L T A S T E K N IK
U N IV E R S IT A S M U H A M M A D IY A H P O N O R O G O
2017
LEM BAR PENGESAHAN
N am a M ahasisw a
: Ragil Fitri N urcahyo
N IM
:1 3510833
Fakultas
: T eknik
Prodi
: T eknik M esin
Judul Skripsi
: S tu d y K a s u s P a d a L o k o m o tif U a p D e n g a n P e n g g a n ti
L o k o m o t if S u s u D i P a b r ik G u la P a g o t a n M a d iu n P T
P e r k e b u n a n N u sa n ta r a X I
Isi d an
fo r m a t in i te la h
m e m p e r o le h
g e la r
d is e tu j u i d a n
S a r ja n a
T e k n ik
d is a h k a n
P rogram
m e m e n u h i sy a r a t u n tu k
S tra ta
S a tu
(S -l)
F a k u lta s
T e k n ik J u r u s a n T e k n ik M e s in U n iv e r s ita s M u h h a m a d iy a h P o n o r o g o .
P o n o ro g o ,................
D o s e n P e m b im b in g
P e m b im b in g 1
V V a tv a n T r i s n a d i P u t r a , S . T . , M . T .
N IK : 1980022020130913
P e m b im b in g 2
Ir . M u h M a lv a d i, M M
N I K : 1960111719900912
F A K U L T A S T E K N IK P R O G R A M S T U D I T E K N IK M E S IN
U N IV E R S IT A S M U H A M M A D IY A H P O N O R O G O
B E R IT A A C A R A U J IA N S K R IP S I
Ragil Fitri Nurcahyo
13510833
N am a
NIM
Prodi
Fakultas
Judul Skripsi
Teknik M esin
Teknik
S tu d y K a su s P a d a L o k o m o tif U a p D e n g a n
P e n g g a n ti L o k o m o t if S u s u D i P a b r ik G u la
P a g o t a n M a d iu n P T P e r k e b u n a n N u s a n ta r a X I
Telah diuji dan dipertahankan di hadapan dosen penguji tugas akhir jenjang Strata
Satu (S I) pada :
Hari
: Kamis
Tanggal
: 9 M aret 2017
Nilai
:
(^ 8
D o se n P e n g u ji
D o se n P e n g u ji n
(Ir . F a d e la n , M l )
N I K .1 9 6 1 0 5 0 9 1 9 9 0 0 9 1 2
U N IV E R S IT A S M U H A M M A D IY A H P O N O R O G O
J l. B u d i U to m o N o . 1 0 P o n o r o g o T e lp . 0 3 5 2 4 8 1 1 2 4 , 4 8 7 6 6 2
B E R IT A A C A R A B IM B IN G A N S K R IP S I
1. N am a
: R agil Fitri N urcahyo
2. N IM
: 13510833
3. Prodi
: T eknik M esin
4. Fakultas
: T eknik
5. Judul Skripsi
: Study K asus Pada L o k o m o tif U ap D engan
Pengganti L o kom otif Susu Di Pabrik G ula
Pagotan M adiun PT Perkebunan N usantara XI
6. B atas B im bingan
:
Skripsi
7. D osen Pem bim bing I
N o.
T anggal
: W a w a n T r i s n a d i P u t r a , S .T . ,M .T .
P o k o k B ah asan
P a r a f D osen
P e m b im b in g
Ponorogo, 9 M aret 2017
D osen Pem bim bing 1
W a w a n T r i s n a d i P u t r a , S .T . ,M .T .
N IK . 1 9 8 0 0 2 2 0 2 0 1 3 0 9 1 3
iv
U N IV E R S IT A S M U H A M M A D IY A H P O N O R O G O
J l. B u d i U to m o N o . 1 0 P o n o r o g o T e lp . 0 3 5 2 4 8 1 1 2 4 , 4 8 7 6 6 2
B E R IT A A C A R A B IM B IN G A N S K R IP S I
1. N am a
Ragil Fitri N urcahyo
2. N IM
13510833
3. Prodi
Teknik M esin
4. Fakultas
Teknik
5. Judul Skripsi
Study K asus Pada L okom otif U ap D engan
Pengganti L o k o m o tif Susu Di Pabrik G ula
Pagotan M adiun PT P erkebunan N usantara XI
6. B atas B im bingan Skripsi
:
7. D osen Pem bim bing II
: Ir. M uh M alyadi, M M
N o.
T anggal
P o k o k B ah asan
P a r a f D osen
P e m b im b in g
Ponorogo, 9 M aret 2017
D osen Pem bim bing II
Ir . M u h M a ly a d i, M M
N IK . 1 9 6 0 1 1 1 7 1 9 9 0 0 9 1 2
v
D A F T A R R IW A Y A T H ID U P
N A M A LEN G K A P
: R A G IL FIT R I N U R CA HY O
TEM PA T, TA N G G A L LA H IR
M adiun, 21 A pril 1995
N IK
351907210495001
JEN IS K E L A M IN
LA K I-LA K I
N IM
13510833
FA K U LTA S
TEK N IK
PR O D I
T E K N IK M E SIN
ANGKATAN
2013/2014
A LA M A T
Ds. Sidorejo R t.20 Rw.03 Kec. W ungu
Kab. M adiun
TELP
082335394388
E M A IL
ragilnurcahyo2057@ gm ail.com
vi
In g a tla h h a n y a m e n g in g a t A llah h a ti a k a n m e n jad i te n te ra m
( QS. Ar Ra'd : 28 )
A llah tid a k a k a n m em b e b an i seseorang kecuali sesuai d e n g a n k e sa n g g u p a n n y a
( QS. Al Baqoroh : 286 )
K aren a itu ja n g a n m e ra sa lem ah d a n ja n g a n p u la b ersed ih hati, en g k au la h y a n g
m e n a n g d a n lebih u n g g u l, k a lau sek iran y a k a m u b e rim a n
( QS. Ali Imran : 139 )
MENGUKIR KENANGAN
MENGGAPAI HARAPAN
H an y a p e n d e rita a n h id u p y a n g m e n g a ja rk a n m a n u sia u n tu k m e n g h a rg a i
k e b ah a g ia an d a n k eb aik an h id u p
( H adist )
v ii
PERSEMBAHAN
s k r ips i m i d i p e r se m b a h K A N k e p a d a :
Allah SWT, Rasulullah SAW beserta p ara sahabat dan
keluargaNya
O rang tuaku u n tu k kasih sayang yang mengalir tiada henti
Teman dan sahabat u n tu k saran dan nasehatnya
Semua dosen yang pernah m engajar dan memberikan ilmu.
v iii
P E R N Y A T A A N B E B A S P L A G IA R IS M E
D engan ini saya m enyatakan bahw a dalam skripsi ini tid ak terdapat karya yang
pernah diajukan untuk m em peroleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi,
dan sepanjang sepengetahuan saya ju g a tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam referensi. “D an apabila dikem udian hari
terbukti bahw a pernyataan ini tidak benar m aka saya sanggup m enerim a hukum an
atau sanksi apapun sesuai peraturan yang berlaku”
Ponorogo, 9 M aret 2017
Penyusun
(R a g il F itr i N u r C a h y o )
ix
ABSTR A K
S T U D Y K A S U S P A D A L O K O M O T IF U A P
D E N G A N P E N G G A N T I L O K O M O T IF SU SU
D I P A B R IK G U L A P A G O T A N M A D IU N
PT PER K EBUNAN N U SA NTARA XI
P en y u su n
: R a g il F itr i N u r C a h y o
P e m b im b in g I
: W a w a n T r i s n a d i P u t r a , S .T . , M .T .
P e m b im b in g II
: Ir . M u h M a ly a d i, M M
Penem uan energi alternatif seperti efisiensi energi penggunaan uap produksi
boiler terhadap bahan b akar penggerak lokom otif. Salah satu im plem entasinya
adalah inovasi terhadap upaya peningkatan efisiensi perbandingan pada lo kom otif
berbahan bakar kayu dan am pas tebu dengan lo k o m o tif susu bertenaga uap boiler
lebih efisien dan ram ah terhadap lingkungan. U paya ini dilakukan m engingat
dengan adanya upaya pem anfaatan energi dan efisiensi biaya produksi m aka
P abrik G ula Pagotan m em odifikasi loko tradisional yang dulu berbahan bakar
kayu atau am pas tebu sampai dengan tahun 2010. Sekarang dim odifikasi dengan
m enggunakan uap hasil produksi B oiler Osro dengan tekanan 12 Kpa, loko
digerakkan dengan bertenaga uap m em iliki kelebihan, Peraw atan loko susu lebih
efisien karena tidak m em akai pipa, sedangkan lo k o m o tif uap m em akai pipa boiler
dan m udah keropos.
Pengaruh p o sitif lo k o m o tif susu berupa peningkatan efisiensi terjadi dengan
m inim nya penggunaan bahan bakar, m urahnya peraw atan, tidak banyak
m encem ari lingkungan karena tid ak keluar percikan atau bunga api di banding
lo k o m o tif sebelum nya ( L o kom otif U ap ) dengan bahan bakar am pas tebu.
Selisih konsum si bahan b akar loko uap dan loko susu. Penggunaan bahan bakar
loko uap selam a operasional 4 jam kerja = 270 K g - 15 K g = 255 Kg. Jadi
m enggunakan lo k o m o tif susu lebih m enghem at bahan bakar sebesar 255 Kg
am pas atau m enggunakan loko susu lebih m enghem at bahan bakar am pas tebu
sebesar 94%.
Selisih konsum si bahan bakar loko uap dan lo k o m o tif susu. Penggunaan bahan
b akar lokom otif uap selam a operasional 8 ja m kerja 540 K g - 30 K g = 510 Kg.
Jadi m enggunakan lo k o m o tif susu lebih m enghem at bahan bakar sebesar 510 K g
am pas.peraw atan yang cukup m udah, lebih ram ah lingkungan, lebih h em at dan
efisien.
K a ta k u n c i :
K risis energi, pabrik gula (PG), am pas tebu, pem bangkitan uap,
pem akaian uap, efisiensi energi.
x
K a ta P e n g a n ta r
A ssalam u’alaikum W r.W b
A lham dulillah... puji dan syukur penulis panjatkan kepada kehadirat A llah
SW T atas segala curahan petunjuk, rahm at, karunia dan hidayah-N ya yang telah
diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat m enyelesaikan skripsi dengan
ju d u l “ S tu d y K a su s P a d a L o k o m o tif U a p D e n g a n P e n g g a n ti L o k o m o tif S u su
D i P a b r ik G u la P a g o ta n M a d iu n P T P e r k e b u n a n N u s a n ta r a X I “
m udah-
m udahan bertam bah pula nikm at itu karena kita telah m ensyukurinya.
Skripsi ini disusun u ntuk diajukan sebagai syarat guna m em peroleh gelar
sarjana pada U niversitas M uham m adiyah Ponorogo Fakultas Teknik Program
Studi Teknik M esin.
D alam hal ini penulis sangat m enyadari atas keterbatasan kem am puan
yang dim iliki, sehingga penulis ju g a m enyadari bahw a penyusunan skripsi ini
m asih sangat ja u h dari sem purna. Oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis
m engharapkan
kritik
dan
saran
guna
m engoreksi
dan
m em perbaiki
atas
kekurangan yang ada sehingga m encapai hasil yang lebih baik. D engan berbagai
keterbatasan itulah, m aka penulis m enyadari bahw a skripsi ini bukan sem ata-m ata
disusun berdasarkan kem am puan penulis sendiri, m elainkan karena m endapat
bantuan dari berbagai pihak sehingga penyusunan ini bisa terselesaikan dengan
baik.
xi
Pada kesem patan kali ini segala ketulusan hati dan kerendahan hati penulis
ingin m enyam paikan rasa terim akasih kepada :
1. Ir.A liyadi, M M , M .K om selaku D ekan Fakultas T eknik U niversitas
M uham m adiyah Ponorogo yang telah m em berikan izin kepada penulis
untuk m enyelesaikan skripsi ini.
2. W aw an Trisnadi Putra S.T, M .T dan Ir. M uh M alyadi M M selaku
D osen
pem bim bing
skripsi
yang
telah
m em berikan
bim bingan,
petunjuk dan arahan dengan sabar dalam penyusunan skripsi ini.
3. Ir. Sudarno, M T dan Ir. Fadelan, M T selaku D osen penguji skripsi.
4. W aw an Trisnadi P utra S.T, M .T selaku K epala Program Studi Teknik
M esin U niversitas M uham m adiyah Ponorogo.
5. D osen-dosen Program Studi T eknik M esin.
6. Abdul K ifli, S.T, selaku M anager Teknik P G Pagotan M adiun.
7. A riyo
A nindito,
S.T,
Kasi
T eknik
PG
Pagotan
M adiun
yang
m em berikan dorongan dan ju g a m asukkan kepada penulis.
8. Ikhsan anw ari, S.T, Kasi Sipil P G Pagotan M adiun yang m em berikan
dorongan dan saran kepada penulis.
9. H ariyanto selaku supervisor bengkel lo k o m o tif P G Pagotan M adiun
yang m em berikan m otivasi kepada penulis.
10. Sahabat-sahabatku (O kky,T riono,G inanjar,A nas)
11. T erim akasih atas segala support dan bantuan kalian.
12. T em an-tem an Teknik M esin angkatan 2013.
X ii
Sem ua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah
m em bantu sehingga terselesaikannya skripsi ini. Sem oga A llah SW T m em balas
kebaikan
dan
selalu
m em berikan
rahm at dan
hidayah-N ya.
K iranya
atas
sum bangsih pikiran baik dari dosen pem bim bing, m aupun rekan-rekan seprofesi
di ucapkan terim akasih.
A khir kata sem oga karya yang sederhana ini dapat berm anfaat bagi penulis
pada khususnya dan pem baca pada um um nya.
W assalam u’alaikum W r,W b
Ponorogo, 9 M aret 2017
P e n u lis
Xiii
D A F T A R IS I
H A L A M A N JU D U L ...............................................................................................
i
H A L A M A N PE N G E S A H A N ................................................................................
ii
B E R IT A A C A R A U JIA N S K R IP S I.....................................................................
iii
B E R IT A A C A R A B IM B IN G A N S K R IP S I........................................................
iv
D A FT A R R IW A Y A T H ID U P ..............................................................................
vi
M O T T O .....................................................................................................................
vii
PE R S E M B A H A N ...................................................................................................
viii
PE R N Y A TA A N B EBA S P L A G IA R IS M E .........................................................
ix
A B S T R A K ...............................................................................................................
x
K A T A P E N G A N T A R ...........................................................................................
xi
D A FTA R IS I............................................................................................................
xiv
D A FTA R T A B E L ...................................................................................................
xvii
D A FTA R G A M B A R .............................................................................................. xviii
BAB I PE N D A H U L U A N
1.1
Latar B elakang................................................................................
1
1.2
R um usan M a s a la h .........................................................................
2
1.3
B atasan M asa lah ............................................................................
2
1.4
T u ju an ..............................................................................................
3
1.5
M an faat...........................................................................................
3
x iv
BAB II TIN JA U A N P U ST A K A
2.1
Sejarah K ereta Api U ap Di In d o n e sia ........................................ ..... 4
a.
K ereta Api Pada Rel B e rg ig i................................................. ..... 6
b. B engkel L o kom otif U a p ...............................................................6
c.
L o k o m o tif U ap terakhir di Indonesia......................................... 6
d. M useum K ereta A p i................................................................. .... 7
2.2
B agian dari L o kom otif U ap ............................................................... 7
2.3
Sejarah L okom otif S u s u ............................................................... ..... 11
2.4
B agian dari L o kom otif U ap m aupun L o kom otif S u su ............. ..... 12
2.5
B agian-bagian yang terdapat didalam L okom otif S u s u ................ 13
2.6
Perhitungan yang digunakan.............................................................. 18
2.7
Perhitungan V olum e Tangki Loko Susu...................................... .... 20
2.8
Perhitungan B erat U ap didalam Tangki L oko Susu................... ....20
BAB III M E T O D E PE N E L IT IA N
3.1
Planning P en elitian ........................................................................ ..... 21
a.
Studi P u s ta k a .......................................................................... ..... 21
b.
M etode Perancangan ............................................................. ..... 21
c.
K om unikasi ............................................................................ ..... 21
3.2
C ara K erja Loko U a p .......................................................................... 23
3.3
C ara K erja Loko Susu.........................................................................24
3.4
M odel P en elitian ............................................................................ ..... 24
3.5
B ahan dan A lat U ji........................................................................ ..... 25
3.6
P rosedur P en g u jian ........................................................................ ..... 25
3.7
Pengujian K onsum si B ahan B ak ar....................................................26
BAB IV A N A L ISA D A T A D A N PE M B A H A SA N
4.1
H asil Pengujian B ahan B akar dan P eraw atan ........................... ..... 28
4.2
Perhitungan V olum e Tanki Loko Susu ...................................... ..... 35
4.3
Sistem Interpolasi.......................................................................... ...... 38
4.4
Perhitungan B erat U ap D idalam T angki..................................... ..... 39
Xv
BAB V PE N U T U P
5.1
K esim p u lan .....................................................................................
40
5.2
Saran ................................................................................................
40
D A FT A R P U S T A K A .............................................................................................
41
LA M PIR A N
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 E fisiensi B o iler....................................................................................... ..... 19
Tabel 3.1 Planning P e n e litia n ..................................................................................... 22
Tabel 4.1 K onsum si B ahan B ak a r......................................................................... ..... 28
Tabel 4.2 Peraw atan Loko U a p ............................................................................. ..... 30
Tabel 4.3 Peraw atan Loko S u s u ............................................................................ .... 31
Tabel 4.4 E fisiensi Penggunaan B ahan B a k a r .................................................... ..... 32
Tabel 4.5 Perbandingan Loko U ap dan L oko Susu.................................................. 34
Tabel 4.6 K arakter U ap ........................................................................................... .... 37
x v ii
DAFTAR GAM BAR
G am bar 2.1 Tungku T em pat Pem bakaran B atu B ara atau K a y u .......................... 8
G am bar 2.2 K etel U ap A i r ..................................................................................... .... 8
G am bar 2.3 R oda P enggerak L o k o ........................................................................... 9
G am bar 2.4 Pi ston Penggerak R o d a.......................................................................... 9
G am bar 2.5 R uang M asinis L okom otif U a p ............................................................ 10
G am bar 2.6 C erobong A sap Loko U a p ................................................................ .... 10
G am bar 2.7 M an o m eter.......................................................................................... .... 11
G am bar 2.8 B agian dari L okom otif U ap m aupun L okom otif Susu................. .... 12
G am bar 2.9 Silinder M esin L okom otif Susu............................................................13
G am bar 2.10 Tangki P enam pung U a p ................................................................. .....14
G am bar 2.11 Sistem Charging............................................................................... ....14
G am bar 2.12 R oda Penggerak Loko susu............................................................ .....15
G am bar 2.13 R uang M asinis L okom otif Susu.................................................... .... 15
G am bar 2.14 C erobong A sap L okom otif Susu................................................... .....16
G am bar 2.15 G elas U kur L okom otif Susu........................................................... .... 16
G am bar 2.16 Term om eter Loko Susu....................................................................... 17
G am bar 2.17 K rancis Loko Susu........................................................................... ....17
G am bar 3.1 Flow chart U rutan P enelitian............................................................ ....24
G am bar 3.2 Flow chart Pengujian K onsum si B ahan B akar Loko U ap ............ ....26
G am bar 3.3 Flow chart Pengujian K onsum si B ahan B akar Loko Susu...............27
G am bar 4.1 A m pas Tebu D alam 1 B a l................................................................. ....28
G am bar 4.2 Loko U ap Tahun 1925........................................................................... 30
G am bar 4.3 Loko Susu N om or 8 Tahun 2 0 1 0 ..................................................... ....31
x v iii
G am bar 4.4 Lori K osongan..................................................................................... ....33
G am bar 4.5 Lori M uatan T eb u ................................................................................... 33
G am bar 4.6 General A rrangem ent L okom otif.................................................... .....35
G am bar 4.7 Tanki Silinder Elipsoidal H ead s...................................................... .....35
x ix
STUDY KASUS PADA LOKOMOTIF UAP DENGAN
PENGGANTI LOKOMOTIF SUSU DI PABRIK GULA
PAGOTAN MADIUN
PT PERKEBUNAN NUSANTARA XI
SKRIPSI
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik Mesin Program Strata (S-1) Fakultas Teknik Program
Studi Teknik Mesin
DISUSUN OLEH :
RAGIL FITRI NURCAHYO
NIM : 13510833
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONOROGO
2017
ii
iii
iv
v
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
NAMA LENGKAP
: RAGIL FITRI NUR CAHYO
TEMPAT, TANGGAL LAHIR
: Madiun, 21 April 1995
NIK
: 351907210495001
JENIS KELAMIN
: LAKI-LAKI
NIM
: 13510833
FAKULTAS
: TEKNIK
PRODI
: TEKNIK MESIN
ANGKATAN
: 2013/2014
ALAMAT
: Ds. Sidorejo Rt.20 Rw.03 Kec. Wungu
Kab. Madiun
TELP
: 082335394388
EMAIL
: [email protected]
vi
MOTTO
Ingatlah hanya mengingat Allah hati akan menjadi tenteram
QS. Ar Ra’d : 28
Allah tidak akan membebani seseorang kecuali sesuai dengan kesanggupannya
( QS. Al Baqoroh : 286 )
Karena itu jangan merasa lemah dan jangan pula bersedih hati, engkaulah yang
menang dan lebih unggul, kalau sekiranya kamu beriman
( QS. Ali Imran : 139 )
Mengukir Kenangan
Menggapai harapan
Hanya penderitaan hidup yang mengajarkan manusia untuk menghargai
kebahagiaan dan kebaikan hidup
( Hadist )
vii
PERSEMBAHAN
Skripsi ini di persembahkan kepada :
Allah SWT, Rasulullah SAW beserta para sahabat dan
keluargaNya
Orang tuaku untuk kasih sayang yang mengalir tiada henti
Teman dan sahabat untuk saran dan nasehatnya
Semua dosen yang pernah mengajar dan memberikan ilmu.
viii
PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang
pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi,
dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam referensi. “Dan apabila dikemudian hari
terbukti bahwa pernyataan ini tidak benar maka saya sanggup menerima hukuman
atau sanksi apapun sesuai peraturan yang berlaku”
Ponorogo, 9 Maret 2017
Penyusun
(Ragil Fitri Nur Cahyo)
ix
ABSTRAK
STUDY KASUS PADA LOKOMOTIF UAP
DENGAN PENGGANTI LOKOMOTIF SUSU
DI PABRIK GULA PAGOTAN MADIUN
PT PERKEBUNAN NUSANTARA XI
Penyusun
Pembimbing I
Pembimbing II
: Ragil Fitri Nur Cahyo
: Wawan Trisnadi Putra, S.T. , M.T.
: Ir. Muh Malyadi, MM
Penemuan energi alternatif seperti efisiensi energi penggunaan uap produksi
boiler terhadap bahan bakar penggerak lokomotif. Salah satu implementasinya
adalah inovasi terhadap upaya peningkatan efisiensi perbandingan pada lokomotif
berbahan bakar kayu dan ampas tebu dengan lokomotif susu bertenaga uap boiler
lebih efisien dan ramah terhadap lingkungan. Upaya ini dilakukan mengingat
dengan adanya upaya pemanfaatan energi dan efisiensi biaya produksi maka
Pabrik Gula Pagotan memodifikasi loko tradisional yang dulu berbahan bakar
kayu atau ampas tebu sampai dengan tahun 2010. Sekarang dimodifikasi dengan
menggunakan uap hasil produksi Boiler Osro dengan tekanan 12 Kpa, loko
digerakkan dengan bertenaga uap memiliki kelebihan, Perawatan loko susu lebih
efisien karena tidak memakai pipa, sedangkan lokomotif uap memakai pipa boiler
dan mudah keropos.
Pengaruh positif lokomotif susu berupa peningkatan efisiensi terjadi dengan
minimnya penggunaan bahan bakar, murahnya perawatan, tidak banyak
mencemari lingkungan karena tidak keluar percikan atau bunga api di banding
lokomotif sebelumnya ( Lokomotif Uap ) dengan bahan bakar ampas tebu.
Selisih konsumsi bahan bakar loko uap dan loko susu. Penggunaan bahan bakar
loko uap selama operasional 4 jam kerja = 270 Kg – 15 Kg = 255 Kg. Jadi
menggunakan lokomotif susu lebih menghemat bahan bakar sebesar 255 Kg
ampas atau menggunakan loko susu lebih menghemat bahan bakar ampas tebu
sebesar 94%.
Selisih konsumsi bahan bakar loko uap dan lokomotif susu. Penggunaan bahan
bakar lokomotif uap selama operasional 8 jam kerja 540 Kg – 30 Kg = 510 Kg.
Jadi menggunakan lokomotif susu lebih menghemat bahan bakar sebesar 510 Kg
ampas.perawatan yang cukup mudah, lebih ramah lingkungan, lebih hemat dan
efisien.
Kata kunci : Krisis energi, pabrik gula (PG), ampas tebu, pembangkitan uap,
pemakaian uap, efisiensi energi.
x
Kata Pengantar
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Alhamdulillah... puji dan syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah
SWT atas segala curahan petunjuk, rahmat, karunia dan hidayah-Nya yang telah
diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “ Study Kasus Pada Lokomotif Uap Dengan Pengganti Lokomotif Susu
Di Pabrik Gula Pagotan Madiun PT Perkebunan Nusantara XI “ mudahmudahan bertambah pula nikmat itu karena kita telah mensyukurinya.
Skripsi ini disusun untuk diajukan sebagai syarat guna memperoleh gelar
sarjana pada Universitas Muhammadiyah Ponorogo Fakultas Teknik Program
Studi Teknik Mesin.
Dalam hal ini penulis sangat menyadari atas keterbatasan kemampuan
yang dimiliki, sehingga penulis juga menyadari bahwa penyusunan skripsi ini
masih sangat jauh dari sempurna. Oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis
mengharapkan kritik dan saran guna mengoreksi dan memperbaiki atas
kekurangan yang ada sehingga mencapai hasil yang lebih baik. Dengan berbagai
keterbatasan itulah, maka penulis menyadari bahwa skripsi ini bukan semata-mata
disusun berdasarkan kemampuan penulis sendiri, melainkan karena mendapat
bantuan dari berbagai pihak sehingga penyusunan ini bisa terselesaikan dengan
baik.
xi
Pada kesempatan kali ini segala ketulusan hati dan kerendahan hati penulis
ingin menyampaikan rasa terimakasih kepada :
1. Ir.Aliyadi, MM, M.Kom selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Ponorogo yang telah memberikan izin kepada penulis
untuk menyelesaikan skripsi ini.
2. Wawan Trisnadi Putra S.T, M.T dan Ir. Muh Malyadi MM selaku
Dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan,
petunjuk dan arahan dengan sabar dalam penyusunan skripsi ini.
3. Ir. Sudarno, MT dan Ir. Fadelan, MT selaku Dosen penguji skripsi.
4. Wawan Trisnadi Putra S.T, M.T selaku Kepala Program Studi Teknik
Mesin Universitas Muhammadiyah Ponorogo.
5. Dosen-dosen Program Studi Teknik Mesin.
6. Abdul Kifli, S.T, selaku Manager Teknik PG Pagotan Madiun.
7. Ariyo Anindito, S.T, Kasi Teknik PG Pagotan Madiun yang
memberikan dorongan dan juga masukkan kepada penulis.
8. Ikhsan anwari, S.T, Kasi Sipil PG Pagotan Madiun yang memberikan
dorongan dan saran kepada penulis.
9. Hariyanto selaku supervisor bengkel lokomotif PG Pagotan Madiun
yang memberikan motivasi kepada penulis.
10. Sahabat-sahabatku (Okky,Triono,Ginanjar,Anas)
11. Terimakasih atas segala support dan bantuan kalian.
12. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2013.
xii
Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah
membantu sehingga terselesaikannya skripsi ini. Semoga Allah SWT membalas
kebaikan dan selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya. Kiranya atas
sumbangsih pikiran baik dari dosen pembimbing, maupun rekan-rekan seprofesi
di ucapkan terimakasih.
Akhir kata semoga karya yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis
pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Wassalamu’alaikum Wr,Wb
Ponorogo, 9 Maret 2017
Penulis
xiii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................
ii
BERITA ACARA UJIAN SKRIPSI ................................................................
iii
BERITA ACARA BIMBINGAN SKRIPSI ....................................................
iv
DAFTAR RIWAYAT HIDUP .........................................................................
vi
MOTTO............................................................................................................
vii
PERSEMBAHAN ............................................................................................
viii
PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME .....................................................
ix
ABSTRAK .......................................................................................................
x
KATA PENGANTAR .....................................................................................
xi
DAFTAR ISI ....................................................................................................
xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang..........................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ....................................................................
2
1.3
Batasan Masalah .......................................................................
2
1.4
Tujuan .......................................................................................
3
1.5
Manfaat .....................................................................................
3
xiv
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sejarah Kereta Api Uap Di Indonesia ......................................
4
a. Kereta Api Pada Rel Bergigi ..............................................
6
b. Bengkel Lokomotif Uap......................................................
6
c. Lokomotif Uap terakhir di Indonesia..................................
6
d. Museum Kereta Api.............................................................
7
2.2
Bagian dari Lokomotif Uap ......................................................
7
2.3
Sejarah Lokomotif Susu ...........................................................
11
2.4
Bagian dari Lokomotif Uap maupun Lokomotif Susu .............
12
2.5
Bagian-bagian yang terdapat didalam Lokomotif Susu ...........
13
2.6
Perhitungan yang digunakan......................................................
18
2.7
Perhitungan Volume Tangki Loko Susu....................................
20
2.8
Perhitungan Berat Uap didalam Tangki Loko Susu...................
20
BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Planning Penelitian...................................................................
21
a.
Studi Pustaka .....................................................................
21
b.
Metode Perancangan .........................................................
21
c.
Komunikasi .......................................................................
21
3.2
Cara Kerja Loko Uap................................................................
23
3.3
Cara Kerja Loko Susu...............................................................
24
3.4
Model Penelitian.................................................................... ..
24
3.5
Bahan dan Alat Uji....................................................... ............
25
3.6
Prosedur Pengujian...................................................................
25
3.7
Pengujian Konsumsi Bahan Bakar...........................................
26
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Pengujian Bahan Bakar dan Perawatan ..........................
28
4.2
Perhitungan Volume Tanki Loko Susu ....................................
35
4.3
Sistem Interpolasi.....................................................................
38
4.4
Perhitungan Berat Uap Didalam Tangki...................................
39
xv
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan ...............................................................................
40
5.2
Saran .........................................................................................
40
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
41
LAMPIRAN
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Efisiensi Boiler.................................................................................
19
Tabel 3.1 Planning Penelitian ..........................................................................
22
Tabel 4.1 Konsumsi Bahan Bakar ....................................................................
28
Tabel 4.2 Perawatan Loko Uap ........................................................................
30
Tabel 4.3 Perawatan Loko Susu ............................................................................
31
Tabel 4.4 Efisiensi Penggunaan Bahan Bakar .................................................
32
Tabel 4.5 Perbandingan Loko Uap dan Loko Susu..........................................
34
Tabel 4.6 Karakter Uap.....................................................................................
37
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tungku Tempat Pembakaran Batu Bara atau Kayu .....................
8
Gambar 2.2 Ketel Uap Air ...............................................................................
8
Gambar 2.3 Roda Penggerak Loko ..................................................................
9
Gambar 2.4 Piston Penggerak Roda.................................................................
9
Gambar 2.5 Ruang Masinis Lokomotif Uap ....................................................
10
Gambar 2.6 Cerobong Asap Loko Uap............................................................
10
Gambar 2.7 Manometer....................................................................................
11
Gambar 2.8 Bagian dari Lokomotif Uap maupun Lokomotif Susu.................
12
Gambar 2.9 Silinder Mesin Lokomotif Susu....................................................
13
Gambar 2.10 Tangki Penampung Uap.............................................................
14
Gambar 2.11 Sistem Charging..........................................................................
14
Gambar 2.12 Roda Penggerak Loko susu........................................................
15
Gambar 2.13 Ruang Masinis Lokomotif Susu.................................................
15
Gambar 2.14 Cerobong Asap Lokomotif Susu................................................
16
Gambar 2.15 Gelas Ukur Lokomotif Susu.......................................................
16
Gambar 2.16 Termometer Loko Susu..............................................................
17
Gambar 2.17 Krancis Loko Susu......................................................................
17
Gambar 3.1 Flow chart Urutan Penelitian........................................................
24
Gambar 3.2 Flow chart Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Loko Uap............
26
Gambar 3.3 Flow chart Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Loko Susu...........
27
Gambar 4.1 Ampas Tebu Dalam 1 Bal.............................................................
28
Gambar 4.2 Loko Uap Tahun 1925..................................................................
30
Gambar 4.3 Loko Susu Nomor 8 Tahun 2010..................................................
31
xviii
Gambar 4.4 Lori Kosongan...............................................................................
33
Gambar 4.5 Lori Muatan Tebu..........................................................................
33
Gambar 4.6 General Arrangement Lokomotif.................................................
35
Gambar 4.7 Tanki Silinder Elipsoidal Heads...................................................
35
xix
P E N G G A N T I L O K O M O T IF SU SU D I P A B R IK G U L A
P A G O T A N M A D IU N
PT PER K EBU N A N N U SA N TA R A XI
S K R IP S I
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik Mesin Program Strata (S-1) Fakultas Teknik Program
Studi Teknik Mesin
D IS U S U N O L E H :
R A G IL F IT R I N U R C A H Y O
N IM : 13510833
P R O G R A M S T U D I T E K N IK M E S IN
F A K U L T A S T E K N IK
U N IV E R S IT A S M U H A M M A D IY A H P O N O R O G O
2017
LEM BAR PENGESAHAN
N am a M ahasisw a
: Ragil Fitri N urcahyo
N IM
:1 3510833
Fakultas
: T eknik
Prodi
: T eknik M esin
Judul Skripsi
: S tu d y K a s u s P a d a L o k o m o tif U a p D e n g a n P e n g g a n ti
L o k o m o t if S u s u D i P a b r ik G u la P a g o t a n M a d iu n P T
P e r k e b u n a n N u sa n ta r a X I
Isi d an
fo r m a t in i te la h
m e m p e r o le h
g e la r
d is e tu j u i d a n
S a r ja n a
T e k n ik
d is a h k a n
P rogram
m e m e n u h i sy a r a t u n tu k
S tra ta
S a tu
(S -l)
F a k u lta s
T e k n ik J u r u s a n T e k n ik M e s in U n iv e r s ita s M u h h a m a d iy a h P o n o r o g o .
P o n o ro g o ,................
D o s e n P e m b im b in g
P e m b im b in g 1
V V a tv a n T r i s n a d i P u t r a , S . T . , M . T .
N IK : 1980022020130913
P e m b im b in g 2
Ir . M u h M a lv a d i, M M
N I K : 1960111719900912
F A K U L T A S T E K N IK P R O G R A M S T U D I T E K N IK M E S IN
U N IV E R S IT A S M U H A M M A D IY A H P O N O R O G O
B E R IT A A C A R A U J IA N S K R IP S I
Ragil Fitri Nurcahyo
13510833
N am a
NIM
Prodi
Fakultas
Judul Skripsi
Teknik M esin
Teknik
S tu d y K a su s P a d a L o k o m o tif U a p D e n g a n
P e n g g a n ti L o k o m o t if S u s u D i P a b r ik G u la
P a g o t a n M a d iu n P T P e r k e b u n a n N u s a n ta r a X I
Telah diuji dan dipertahankan di hadapan dosen penguji tugas akhir jenjang Strata
Satu (S I) pada :
Hari
: Kamis
Tanggal
: 9 M aret 2017
Nilai
:
(^ 8
D o se n P e n g u ji
D o se n P e n g u ji n
(Ir . F a d e la n , M l )
N I K .1 9 6 1 0 5 0 9 1 9 9 0 0 9 1 2
U N IV E R S IT A S M U H A M M A D IY A H P O N O R O G O
J l. B u d i U to m o N o . 1 0 P o n o r o g o T e lp . 0 3 5 2 4 8 1 1 2 4 , 4 8 7 6 6 2
B E R IT A A C A R A B IM B IN G A N S K R IP S I
1. N am a
: R agil Fitri N urcahyo
2. N IM
: 13510833
3. Prodi
: T eknik M esin
4. Fakultas
: T eknik
5. Judul Skripsi
: Study K asus Pada L o k o m o tif U ap D engan
Pengganti L o kom otif Susu Di Pabrik G ula
Pagotan M adiun PT Perkebunan N usantara XI
6. B atas B im bingan
:
Skripsi
7. D osen Pem bim bing I
N o.
T anggal
: W a w a n T r i s n a d i P u t r a , S .T . ,M .T .
P o k o k B ah asan
P a r a f D osen
P e m b im b in g
Ponorogo, 9 M aret 2017
D osen Pem bim bing 1
W a w a n T r i s n a d i P u t r a , S .T . ,M .T .
N IK . 1 9 8 0 0 2 2 0 2 0 1 3 0 9 1 3
iv
U N IV E R S IT A S M U H A M M A D IY A H P O N O R O G O
J l. B u d i U to m o N o . 1 0 P o n o r o g o T e lp . 0 3 5 2 4 8 1 1 2 4 , 4 8 7 6 6 2
B E R IT A A C A R A B IM B IN G A N S K R IP S I
1. N am a
Ragil Fitri N urcahyo
2. N IM
13510833
3. Prodi
Teknik M esin
4. Fakultas
Teknik
5. Judul Skripsi
Study K asus Pada L okom otif U ap D engan
Pengganti L o k o m o tif Susu Di Pabrik G ula
Pagotan M adiun PT P erkebunan N usantara XI
6. B atas B im bingan Skripsi
:
7. D osen Pem bim bing II
: Ir. M uh M alyadi, M M
N o.
T anggal
P o k o k B ah asan
P a r a f D osen
P e m b im b in g
Ponorogo, 9 M aret 2017
D osen Pem bim bing II
Ir . M u h M a ly a d i, M M
N IK . 1 9 6 0 1 1 1 7 1 9 9 0 0 9 1 2
v
D A F T A R R IW A Y A T H ID U P
N A M A LEN G K A P
: R A G IL FIT R I N U R CA HY O
TEM PA T, TA N G G A L LA H IR
M adiun, 21 A pril 1995
N IK
351907210495001
JEN IS K E L A M IN
LA K I-LA K I
N IM
13510833
FA K U LTA S
TEK N IK
PR O D I
T E K N IK M E SIN
ANGKATAN
2013/2014
A LA M A T
Ds. Sidorejo R t.20 Rw.03 Kec. W ungu
Kab. M adiun
TELP
082335394388
E M A IL
ragilnurcahyo2057@ gm ail.com
vi
In g a tla h h a n y a m e n g in g a t A llah h a ti a k a n m e n jad i te n te ra m
( QS. Ar Ra'd : 28 )
A llah tid a k a k a n m em b e b an i seseorang kecuali sesuai d e n g a n k e sa n g g u p a n n y a
( QS. Al Baqoroh : 286 )
K aren a itu ja n g a n m e ra sa lem ah d a n ja n g a n p u la b ersed ih hati, en g k au la h y a n g
m e n a n g d a n lebih u n g g u l, k a lau sek iran y a k a m u b e rim a n
( QS. Ali Imran : 139 )
MENGUKIR KENANGAN
MENGGAPAI HARAPAN
H an y a p e n d e rita a n h id u p y a n g m e n g a ja rk a n m a n u sia u n tu k m e n g h a rg a i
k e b ah a g ia an d a n k eb aik an h id u p
( H adist )
v ii
PERSEMBAHAN
s k r ips i m i d i p e r se m b a h K A N k e p a d a :
Allah SWT, Rasulullah SAW beserta p ara sahabat dan
keluargaNya
O rang tuaku u n tu k kasih sayang yang mengalir tiada henti
Teman dan sahabat u n tu k saran dan nasehatnya
Semua dosen yang pernah m engajar dan memberikan ilmu.
v iii
P E R N Y A T A A N B E B A S P L A G IA R IS M E
D engan ini saya m enyatakan bahw a dalam skripsi ini tid ak terdapat karya yang
pernah diajukan untuk m em peroleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi,
dan sepanjang sepengetahuan saya ju g a tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam referensi. “D an apabila dikem udian hari
terbukti bahw a pernyataan ini tidak benar m aka saya sanggup m enerim a hukum an
atau sanksi apapun sesuai peraturan yang berlaku”
Ponorogo, 9 M aret 2017
Penyusun
(R a g il F itr i N u r C a h y o )
ix
ABSTR A K
S T U D Y K A S U S P A D A L O K O M O T IF U A P
D E N G A N P E N G G A N T I L O K O M O T IF SU SU
D I P A B R IK G U L A P A G O T A N M A D IU N
PT PER K EBUNAN N U SA NTARA XI
P en y u su n
: R a g il F itr i N u r C a h y o
P e m b im b in g I
: W a w a n T r i s n a d i P u t r a , S .T . , M .T .
P e m b im b in g II
: Ir . M u h M a ly a d i, M M
Penem uan energi alternatif seperti efisiensi energi penggunaan uap produksi
boiler terhadap bahan b akar penggerak lokom otif. Salah satu im plem entasinya
adalah inovasi terhadap upaya peningkatan efisiensi perbandingan pada lo kom otif
berbahan bakar kayu dan am pas tebu dengan lo k o m o tif susu bertenaga uap boiler
lebih efisien dan ram ah terhadap lingkungan. U paya ini dilakukan m engingat
dengan adanya upaya pem anfaatan energi dan efisiensi biaya produksi m aka
P abrik G ula Pagotan m em odifikasi loko tradisional yang dulu berbahan bakar
kayu atau am pas tebu sampai dengan tahun 2010. Sekarang dim odifikasi dengan
m enggunakan uap hasil produksi B oiler Osro dengan tekanan 12 Kpa, loko
digerakkan dengan bertenaga uap m em iliki kelebihan, Peraw atan loko susu lebih
efisien karena tidak m em akai pipa, sedangkan lo k o m o tif uap m em akai pipa boiler
dan m udah keropos.
Pengaruh p o sitif lo k o m o tif susu berupa peningkatan efisiensi terjadi dengan
m inim nya penggunaan bahan bakar, m urahnya peraw atan, tidak banyak
m encem ari lingkungan karena tid ak keluar percikan atau bunga api di banding
lo k o m o tif sebelum nya ( L o kom otif U ap ) dengan bahan bakar am pas tebu.
Selisih konsum si bahan b akar loko uap dan loko susu. Penggunaan bahan bakar
loko uap selam a operasional 4 jam kerja = 270 K g - 15 K g = 255 Kg. Jadi
m enggunakan lo k o m o tif susu lebih m enghem at bahan bakar sebesar 255 Kg
am pas atau m enggunakan loko susu lebih m enghem at bahan bakar am pas tebu
sebesar 94%.
Selisih konsum si bahan bakar loko uap dan lo k o m o tif susu. Penggunaan bahan
b akar lokom otif uap selam a operasional 8 ja m kerja 540 K g - 30 K g = 510 Kg.
Jadi m enggunakan lo k o m o tif susu lebih m enghem at bahan bakar sebesar 510 K g
am pas.peraw atan yang cukup m udah, lebih ram ah lingkungan, lebih h em at dan
efisien.
K a ta k u n c i :
K risis energi, pabrik gula (PG), am pas tebu, pem bangkitan uap,
pem akaian uap, efisiensi energi.
x
K a ta P e n g a n ta r
A ssalam u’alaikum W r.W b
A lham dulillah... puji dan syukur penulis panjatkan kepada kehadirat A llah
SW T atas segala curahan petunjuk, rahm at, karunia dan hidayah-N ya yang telah
diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat m enyelesaikan skripsi dengan
ju d u l “ S tu d y K a su s P a d a L o k o m o tif U a p D e n g a n P e n g g a n ti L o k o m o tif S u su
D i P a b r ik G u la P a g o ta n M a d iu n P T P e r k e b u n a n N u s a n ta r a X I “
m udah-
m udahan bertam bah pula nikm at itu karena kita telah m ensyukurinya.
Skripsi ini disusun u ntuk diajukan sebagai syarat guna m em peroleh gelar
sarjana pada U niversitas M uham m adiyah Ponorogo Fakultas Teknik Program
Studi Teknik M esin.
D alam hal ini penulis sangat m enyadari atas keterbatasan kem am puan
yang dim iliki, sehingga penulis ju g a m enyadari bahw a penyusunan skripsi ini
m asih sangat ja u h dari sem purna. Oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis
m engharapkan
kritik
dan
saran
guna
m engoreksi
dan
m em perbaiki
atas
kekurangan yang ada sehingga m encapai hasil yang lebih baik. D engan berbagai
keterbatasan itulah, m aka penulis m enyadari bahw a skripsi ini bukan sem ata-m ata
disusun berdasarkan kem am puan penulis sendiri, m elainkan karena m endapat
bantuan dari berbagai pihak sehingga penyusunan ini bisa terselesaikan dengan
baik.
xi
Pada kesem patan kali ini segala ketulusan hati dan kerendahan hati penulis
ingin m enyam paikan rasa terim akasih kepada :
1. Ir.A liyadi, M M , M .K om selaku D ekan Fakultas T eknik U niversitas
M uham m adiyah Ponorogo yang telah m em berikan izin kepada penulis
untuk m enyelesaikan skripsi ini.
2. W aw an Trisnadi Putra S.T, M .T dan Ir. M uh M alyadi M M selaku
D osen
pem bim bing
skripsi
yang
telah
m em berikan
bim bingan,
petunjuk dan arahan dengan sabar dalam penyusunan skripsi ini.
3. Ir. Sudarno, M T dan Ir. Fadelan, M T selaku D osen penguji skripsi.
4. W aw an Trisnadi P utra S.T, M .T selaku K epala Program Studi Teknik
M esin U niversitas M uham m adiyah Ponorogo.
5. D osen-dosen Program Studi T eknik M esin.
6. Abdul K ifli, S.T, selaku M anager Teknik P G Pagotan M adiun.
7. A riyo
A nindito,
S.T,
Kasi
T eknik
PG
Pagotan
M adiun
yang
m em berikan dorongan dan ju g a m asukkan kepada penulis.
8. Ikhsan anw ari, S.T, Kasi Sipil P G Pagotan M adiun yang m em berikan
dorongan dan saran kepada penulis.
9. H ariyanto selaku supervisor bengkel lo k o m o tif P G Pagotan M adiun
yang m em berikan m otivasi kepada penulis.
10. Sahabat-sahabatku (O kky,T riono,G inanjar,A nas)
11. T erim akasih atas segala support dan bantuan kalian.
12. T em an-tem an Teknik M esin angkatan 2013.
X ii
Sem ua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah
m em bantu sehingga terselesaikannya skripsi ini. Sem oga A llah SW T m em balas
kebaikan
dan
selalu
m em berikan
rahm at dan
hidayah-N ya.
K iranya
atas
sum bangsih pikiran baik dari dosen pem bim bing, m aupun rekan-rekan seprofesi
di ucapkan terim akasih.
A khir kata sem oga karya yang sederhana ini dapat berm anfaat bagi penulis
pada khususnya dan pem baca pada um um nya.
W assalam u’alaikum W r,W b
Ponorogo, 9 M aret 2017
P e n u lis
Xiii
D A F T A R IS I
H A L A M A N JU D U L ...............................................................................................
i
H A L A M A N PE N G E S A H A N ................................................................................
ii
B E R IT A A C A R A U JIA N S K R IP S I.....................................................................
iii
B E R IT A A C A R A B IM B IN G A N S K R IP S I........................................................
iv
D A FT A R R IW A Y A T H ID U P ..............................................................................
vi
M O T T O .....................................................................................................................
vii
PE R S E M B A H A N ...................................................................................................
viii
PE R N Y A TA A N B EBA S P L A G IA R IS M E .........................................................
ix
A B S T R A K ...............................................................................................................
x
K A T A P E N G A N T A R ...........................................................................................
xi
D A FTA R IS I............................................................................................................
xiv
D A FTA R T A B E L ...................................................................................................
xvii
D A FTA R G A M B A R .............................................................................................. xviii
BAB I PE N D A H U L U A N
1.1
Latar B elakang................................................................................
1
1.2
R um usan M a s a la h .........................................................................
2
1.3
B atasan M asa lah ............................................................................
2
1.4
T u ju an ..............................................................................................
3
1.5
M an faat...........................................................................................
3
x iv
BAB II TIN JA U A N P U ST A K A
2.1
Sejarah K ereta Api U ap Di In d o n e sia ........................................ ..... 4
a.
K ereta Api Pada Rel B e rg ig i................................................. ..... 6
b. B engkel L o kom otif U a p ...............................................................6
c.
L o k o m o tif U ap terakhir di Indonesia......................................... 6
d. M useum K ereta A p i................................................................. .... 7
2.2
B agian dari L o kom otif U ap ............................................................... 7
2.3
Sejarah L okom otif S u s u ............................................................... ..... 11
2.4
B agian dari L o kom otif U ap m aupun L o kom otif S u su ............. ..... 12
2.5
B agian-bagian yang terdapat didalam L okom otif S u s u ................ 13
2.6
Perhitungan yang digunakan.............................................................. 18
2.7
Perhitungan V olum e Tangki Loko Susu...................................... .... 20
2.8
Perhitungan B erat U ap didalam Tangki L oko Susu................... ....20
BAB III M E T O D E PE N E L IT IA N
3.1
Planning P en elitian ........................................................................ ..... 21
a.
Studi P u s ta k a .......................................................................... ..... 21
b.
M etode Perancangan ............................................................. ..... 21
c.
K om unikasi ............................................................................ ..... 21
3.2
C ara K erja Loko U a p .......................................................................... 23
3.3
C ara K erja Loko Susu.........................................................................24
3.4
M odel P en elitian ............................................................................ ..... 24
3.5
B ahan dan A lat U ji........................................................................ ..... 25
3.6
P rosedur P en g u jian ........................................................................ ..... 25
3.7
Pengujian K onsum si B ahan B ak ar....................................................26
BAB IV A N A L ISA D A T A D A N PE M B A H A SA N
4.1
H asil Pengujian B ahan B akar dan P eraw atan ........................... ..... 28
4.2
Perhitungan V olum e Tanki Loko Susu ...................................... ..... 35
4.3
Sistem Interpolasi.......................................................................... ...... 38
4.4
Perhitungan B erat U ap D idalam T angki..................................... ..... 39
Xv
BAB V PE N U T U P
5.1
K esim p u lan .....................................................................................
40
5.2
Saran ................................................................................................
40
D A FT A R P U S T A K A .............................................................................................
41
LA M PIR A N
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 E fisiensi B o iler....................................................................................... ..... 19
Tabel 3.1 Planning P e n e litia n ..................................................................................... 22
Tabel 4.1 K onsum si B ahan B ak a r......................................................................... ..... 28
Tabel 4.2 Peraw atan Loko U a p ............................................................................. ..... 30
Tabel 4.3 Peraw atan Loko S u s u ............................................................................ .... 31
Tabel 4.4 E fisiensi Penggunaan B ahan B a k a r .................................................... ..... 32
Tabel 4.5 Perbandingan Loko U ap dan L oko Susu.................................................. 34
Tabel 4.6 K arakter U ap ........................................................................................... .... 37
x v ii
DAFTAR GAM BAR
G am bar 2.1 Tungku T em pat Pem bakaran B atu B ara atau K a y u .......................... 8
G am bar 2.2 K etel U ap A i r ..................................................................................... .... 8
G am bar 2.3 R oda P enggerak L o k o ........................................................................... 9
G am bar 2.4 Pi ston Penggerak R o d a.......................................................................... 9
G am bar 2.5 R uang M asinis L okom otif U a p ............................................................ 10
G am bar 2.6 C erobong A sap Loko U a p ................................................................ .... 10
G am bar 2.7 M an o m eter.......................................................................................... .... 11
G am bar 2.8 B agian dari L okom otif U ap m aupun L okom otif Susu................. .... 12
G am bar 2.9 Silinder M esin L okom otif Susu............................................................13
G am bar 2.10 Tangki P enam pung U a p ................................................................. .....14
G am bar 2.11 Sistem Charging............................................................................... ....14
G am bar 2.12 R oda Penggerak Loko susu............................................................ .....15
G am bar 2.13 R uang M asinis L okom otif Susu.................................................... .... 15
G am bar 2.14 C erobong A sap L okom otif Susu................................................... .....16
G am bar 2.15 G elas U kur L okom otif Susu........................................................... .... 16
G am bar 2.16 Term om eter Loko Susu....................................................................... 17
G am bar 2.17 K rancis Loko Susu........................................................................... ....17
G am bar 3.1 Flow chart U rutan P enelitian............................................................ ....24
G am bar 3.2 Flow chart Pengujian K onsum si B ahan B akar Loko U ap ............ ....26
G am bar 3.3 Flow chart Pengujian K onsum si B ahan B akar Loko Susu...............27
G am bar 4.1 A m pas Tebu D alam 1 B a l................................................................. ....28
G am bar 4.2 Loko U ap Tahun 1925........................................................................... 30
G am bar 4.3 Loko Susu N om or 8 Tahun 2 0 1 0 ..................................................... ....31
x v iii
G am bar 4.4 Lori K osongan..................................................................................... ....33
G am bar 4.5 Lori M uatan T eb u ................................................................................... 33
G am bar 4.6 General A rrangem ent L okom otif.................................................... .....35
G am bar 4.7 Tanki Silinder Elipsoidal H ead s...................................................... .....35
x ix
STUDY KASUS PADA LOKOMOTIF UAP DENGAN
PENGGANTI LOKOMOTIF SUSU DI PABRIK GULA
PAGOTAN MADIUN
PT PERKEBUNAN NUSANTARA XI
SKRIPSI
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik Mesin Program Strata (S-1) Fakultas Teknik Program
Studi Teknik Mesin
DISUSUN OLEH :
RAGIL FITRI NURCAHYO
NIM : 13510833
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONOROGO
2017
ii
iii
iv
v
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
NAMA LENGKAP
: RAGIL FITRI NUR CAHYO
TEMPAT, TANGGAL LAHIR
: Madiun, 21 April 1995
NIK
: 351907210495001
JENIS KELAMIN
: LAKI-LAKI
NIM
: 13510833
FAKULTAS
: TEKNIK
PRODI
: TEKNIK MESIN
ANGKATAN
: 2013/2014
ALAMAT
: Ds. Sidorejo Rt.20 Rw.03 Kec. Wungu
Kab. Madiun
TELP
: 082335394388
: [email protected]
vi
MOTTO
Ingatlah hanya mengingat Allah hati akan menjadi tenteram
QS. Ar Ra’d : 28
Allah tidak akan membebani seseorang kecuali sesuai dengan kesanggupannya
( QS. Al Baqoroh : 286 )
Karena itu jangan merasa lemah dan jangan pula bersedih hati, engkaulah yang
menang dan lebih unggul, kalau sekiranya kamu beriman
( QS. Ali Imran : 139 )
Mengukir Kenangan
Menggapai harapan
Hanya penderitaan hidup yang mengajarkan manusia untuk menghargai
kebahagiaan dan kebaikan hidup
( Hadist )
vii
PERSEMBAHAN
Skripsi ini di persembahkan kepada :
Allah SWT, Rasulullah SAW beserta para sahabat dan
keluargaNya
Orang tuaku untuk kasih sayang yang mengalir tiada henti
Teman dan sahabat untuk saran dan nasehatnya
Semua dosen yang pernah mengajar dan memberikan ilmu.
viii
PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang
pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi,
dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam referensi. “Dan apabila dikemudian hari
terbukti bahwa pernyataan ini tidak benar maka saya sanggup menerima hukuman
atau sanksi apapun sesuai peraturan yang berlaku”
Ponorogo, 9 Maret 2017
Penyusun
(Ragil Fitri Nur Cahyo)
ix
ABSTRAK
STUDY KASUS PADA LOKOMOTIF UAP
DENGAN PENGGANTI LOKOMOTIF SUSU
DI PABRIK GULA PAGOTAN MADIUN
PT PERKEBUNAN NUSANTARA XI
Penyusun
Pembimbing I
Pembimbing II
: Ragil Fitri Nur Cahyo
: Wawan Trisnadi Putra, S.T. , M.T.
: Ir. Muh Malyadi, MM
Penemuan energi alternatif seperti efisiensi energi penggunaan uap produksi
boiler terhadap bahan bakar penggerak lokomotif. Salah satu implementasinya
adalah inovasi terhadap upaya peningkatan efisiensi perbandingan pada lokomotif
berbahan bakar kayu dan ampas tebu dengan lokomotif susu bertenaga uap boiler
lebih efisien dan ramah terhadap lingkungan. Upaya ini dilakukan mengingat
dengan adanya upaya pemanfaatan energi dan efisiensi biaya produksi maka
Pabrik Gula Pagotan memodifikasi loko tradisional yang dulu berbahan bakar
kayu atau ampas tebu sampai dengan tahun 2010. Sekarang dimodifikasi dengan
menggunakan uap hasil produksi Boiler Osro dengan tekanan 12 Kpa, loko
digerakkan dengan bertenaga uap memiliki kelebihan, Perawatan loko susu lebih
efisien karena tidak memakai pipa, sedangkan lokomotif uap memakai pipa boiler
dan mudah keropos.
Pengaruh positif lokomotif susu berupa peningkatan efisiensi terjadi dengan
minimnya penggunaan bahan bakar, murahnya perawatan, tidak banyak
mencemari lingkungan karena tidak keluar percikan atau bunga api di banding
lokomotif sebelumnya ( Lokomotif Uap ) dengan bahan bakar ampas tebu.
Selisih konsumsi bahan bakar loko uap dan loko susu. Penggunaan bahan bakar
loko uap selama operasional 4 jam kerja = 270 Kg – 15 Kg = 255 Kg. Jadi
menggunakan lokomotif susu lebih menghemat bahan bakar sebesar 255 Kg
ampas atau menggunakan loko susu lebih menghemat bahan bakar ampas tebu
sebesar 94%.
Selisih konsumsi bahan bakar loko uap dan lokomotif susu. Penggunaan bahan
bakar lokomotif uap selama operasional 8 jam kerja 540 Kg – 30 Kg = 510 Kg.
Jadi menggunakan lokomotif susu lebih menghemat bahan bakar sebesar 510 Kg
ampas.perawatan yang cukup mudah, lebih ramah lingkungan, lebih hemat dan
efisien.
Kata kunci : Krisis energi, pabrik gula (PG), ampas tebu, pembangkitan uap,
pemakaian uap, efisiensi energi.
x
Kata Pengantar
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Alhamdulillah... puji dan syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah
SWT atas segala curahan petunjuk, rahmat, karunia dan hidayah-Nya yang telah
diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “ Study Kasus Pada Lokomotif Uap Dengan Pengganti Lokomotif Susu
Di Pabrik Gula Pagotan Madiun PT Perkebunan Nusantara XI “ mudahmudahan bertambah pula nikmat itu karena kita telah mensyukurinya.
Skripsi ini disusun untuk diajukan sebagai syarat guna memperoleh gelar
sarjana pada Universitas Muhammadiyah Ponorogo Fakultas Teknik Program
Studi Teknik Mesin.
Dalam hal ini penulis sangat menyadari atas keterbatasan kemampuan
yang dimiliki, sehingga penulis juga menyadari bahwa penyusunan skripsi ini
masih sangat jauh dari sempurna. Oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis
mengharapkan kritik dan saran guna mengoreksi dan memperbaiki atas
kekurangan yang ada sehingga mencapai hasil yang lebih baik. Dengan berbagai
keterbatasan itulah, maka penulis menyadari bahwa skripsi ini bukan semata-mata
disusun berdasarkan kemampuan penulis sendiri, melainkan karena mendapat
bantuan dari berbagai pihak sehingga penyusunan ini bisa terselesaikan dengan
baik.
xi
Pada kesempatan kali ini segala ketulusan hati dan kerendahan hati penulis
ingin menyampaikan rasa terimakasih kepada :
1. Ir.Aliyadi, MM, M.Kom selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Ponorogo yang telah memberikan izin kepada penulis
untuk menyelesaikan skripsi ini.
2. Wawan Trisnadi Putra S.T, M.T dan Ir. Muh Malyadi MM selaku
Dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan,
petunjuk dan arahan dengan sabar dalam penyusunan skripsi ini.
3. Ir. Sudarno, MT dan Ir. Fadelan, MT selaku Dosen penguji skripsi.
4. Wawan Trisnadi Putra S.T, M.T selaku Kepala Program Studi Teknik
Mesin Universitas Muhammadiyah Ponorogo.
5. Dosen-dosen Program Studi Teknik Mesin.
6. Abdul Kifli, S.T, selaku Manager Teknik PG Pagotan Madiun.
7. Ariyo Anindito, S.T, Kasi Teknik PG Pagotan Madiun yang
memberikan dorongan dan juga masukkan kepada penulis.
8. Ikhsan anwari, S.T, Kasi Sipil PG Pagotan Madiun yang memberikan
dorongan dan saran kepada penulis.
9. Hariyanto selaku supervisor bengkel lokomotif PG Pagotan Madiun
yang memberikan motivasi kepada penulis.
10. Sahabat-sahabatku (Okky,Triono,Ginanjar,Anas)
11. Terimakasih atas segala support dan bantuan kalian.
12. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2013.
xii
Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah
membantu sehingga terselesaikannya skripsi ini. Semoga Allah SWT membalas
kebaikan dan selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya. Kiranya atas
sumbangsih pikiran baik dari dosen pembimbing, maupun rekan-rekan seprofesi
di ucapkan terimakasih.
Akhir kata semoga karya yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis
pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Wassalamu’alaikum Wr,Wb
Ponorogo, 9 Maret 2017
Penulis
xiii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................
ii
BERITA ACARA UJIAN SKRIPSI ................................................................
iii
BERITA ACARA BIMBINGAN SKRIPSI ....................................................
iv
DAFTAR RIWAYAT HIDUP .........................................................................
vi
MOTTO............................................................................................................
vii
PERSEMBAHAN ............................................................................................
viii
PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME .....................................................
ix
ABSTRAK .......................................................................................................
x
KATA PENGANTAR .....................................................................................
xi
DAFTAR ISI ....................................................................................................
xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang..........................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ....................................................................
2
1.3
Batasan Masalah .......................................................................
2
1.4
Tujuan .......................................................................................
3
1.5
Manfaat .....................................................................................
3
xiv
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sejarah Kereta Api Uap Di Indonesia ......................................
4
a. Kereta Api Pada Rel Bergigi ..............................................
6
b. Bengkel Lokomotif Uap......................................................
6
c. Lokomotif Uap terakhir di Indonesia..................................
6
d. Museum Kereta Api.............................................................
7
2.2
Bagian dari Lokomotif Uap ......................................................
7
2.3
Sejarah Lokomotif Susu ...........................................................
11
2.4
Bagian dari Lokomotif Uap maupun Lokomotif Susu .............
12
2.5
Bagian-bagian yang terdapat didalam Lokomotif Susu ...........
13
2.6
Perhitungan yang digunakan......................................................
18
2.7
Perhitungan Volume Tangki Loko Susu....................................
20
2.8
Perhitungan Berat Uap didalam Tangki Loko Susu...................
20
BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Planning Penelitian...................................................................
21
a.
Studi Pustaka .....................................................................
21
b.
Metode Perancangan .........................................................
21
c.
Komunikasi .......................................................................
21
3.2
Cara Kerja Loko Uap................................................................
23
3.3
Cara Kerja Loko Susu...............................................................
24
3.4
Model Penelitian.................................................................... ..
24
3.5
Bahan dan Alat Uji....................................................... ............
25
3.6
Prosedur Pengujian...................................................................
25
3.7
Pengujian Konsumsi Bahan Bakar...........................................
26
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Pengujian Bahan Bakar dan Perawatan ..........................
28
4.2
Perhitungan Volume Tanki Loko Susu ....................................
35
4.3
Sistem Interpolasi.....................................................................
38
4.4
Perhitungan Berat Uap Didalam Tangki...................................
39
xv
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan ...............................................................................
40
5.2
Saran .........................................................................................
40
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
41
LAMPIRAN
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Efisiensi Boiler.................................................................................
19
Tabel 3.1 Planning Penelitian ..........................................................................
22
Tabel 4.1 Konsumsi Bahan Bakar ....................................................................
28
Tabel 4.2 Perawatan Loko Uap ........................................................................
30
Tabel 4.3 Perawatan Loko Susu ............................................................................
31
Tabel 4.4 Efisiensi Penggunaan Bahan Bakar .................................................
32
Tabel 4.5 Perbandingan Loko Uap dan Loko Susu..........................................
34
Tabel 4.6 Karakter Uap.....................................................................................
37
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tungku Tempat Pembakaran Batu Bara atau Kayu .....................
8
Gambar 2.2 Ketel Uap Air ...............................................................................
8
Gambar 2.3 Roda Penggerak Loko ..................................................................
9
Gambar 2.4 Piston Penggerak Roda.................................................................
9
Gambar 2.5 Ruang Masinis Lokomotif Uap ....................................................
10
Gambar 2.6 Cerobong Asap Loko Uap............................................................
10
Gambar 2.7 Manometer....................................................................................
11
Gambar 2.8 Bagian dari Lokomotif Uap maupun Lokomotif Susu.................
12
Gambar 2.9 Silinder Mesin Lokomotif Susu....................................................
13
Gambar 2.10 Tangki Penampung Uap.............................................................
14
Gambar 2.11 Sistem Charging..........................................................................
14
Gambar 2.12 Roda Penggerak Loko susu........................................................
15
Gambar 2.13 Ruang Masinis Lokomotif Susu.................................................
15
Gambar 2.14 Cerobong Asap Lokomotif Susu................................................
16
Gambar 2.15 Gelas Ukur Lokomotif Susu.......................................................
16
Gambar 2.16 Termometer Loko Susu..............................................................
17
Gambar 2.17 Krancis Loko Susu......................................................................
17
Gambar 3.1 Flow chart Urutan Penelitian........................................................
24
Gambar 3.2 Flow chart Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Loko Uap............
26
Gambar 3.3 Flow chart Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Loko Susu...........
27
Gambar 4.1 Ampas Tebu Dalam 1 Bal.............................................................
28
Gambar 4.2 Loko Uap Tahun 1925..................................................................
30
Gambar 4.3 Loko Susu Nomor 8 Tahun 2010..................................................
31
xviii
Gambar 4.4 Lori Kosongan...............................................................................
33
Gambar 4.5 Lori Muatan Tebu..........................................................................
33
Gambar 4.6 General Arrangement Lokomotif.................................................
35
Gambar 4.7 Tanki Silinder Elipsoidal Heads...................................................
35
xix