Dunia Kereta - Analisa Lintasan Lengkung: Vogel Diagram

Setelah sebelumnya kita bahas tentang analisa lintasan lengkung dan kita tahu apa fungsi dari analisa ini, dan serta kita pelajai pula salah satu metodenya yakni ROY diagram. Baca: Analisa Lintasan Lengkung: Roy Diagram. Pada kesempatan ini akan kita pelajari bersama metode analisa lintasan lengkung yang lain yaitu VOGEL diagram. Vogel diagram telah diakui lebih akurat dibandingkan dengan roy diagram, terutama pada lintasan lengkung dengan jari – jari yang kecil.

Jika pada roy diagram, lintasan lengkung digambarkan sebagai suatu lingkaran yang jari-jarinya sama antara sisi horizontal dan vertikal, maka pada vogel diagram, lintasan lengkung digambarkan dalam bentuk elips sehingga jari-jari horizontal dan vertikalnya memiliki nilai yang berbeda.

Langsung saja untuk lebih jelasnya, berikut contoh dari vogel diagram:

Gambar 1. Vogel diagram

Pada gambar 1 adalah analisa vogel diagram untuk kereta yang memiliki kabin, bisa lokomotif atau kereta berpenggerak. Kemudian dibawah kereta ada vogel diagram yang berbentuk elips dengan jari-jari horizontal berskala 1:1 terhadap jari-jari lintasan lengkung, sedangkan sisi vertical berskala 1:0.1. Sehingga jika jari-jari lintas 200m, maka sisi horizontal vogel diagram ini memiliki jari-jari 200 sedangkan sisi vertikalnya memiliki jari-jari 20. Catatan: jari-jari horizontal disini adalah jari-jari panjang dari elips sedangkan jari – jari vertikal adalah jari-jari pendek dari elips. Dua garis kurva sebelah atas menunjukkan sisi luar rel, sedang dua garis kurva bagian bawah menunjukkan sisi dalam rel dari rel sisi luar lintasan lengkung.

Analisa dilakukan terhadap titik A,B,C, dan D apakah aman terhadap loading gauge pada lintasa lengkung. Kemudian kita tarik garis proyeksi dari titik – titik tadi ke arah vogel diagram. Titik potong pusat bogie depan dan pusat bogie belakang(pada kurva paling dalam) kita hubungkan menjadi sebuah garis lurus. Kedua bogie menempel pada sisi dalam rel, ini adalah kondisi normal. Ketika kereta membelok, kita misalkan roda pada bogie depan sampai menyentuh rel sisi luar. Pada kondisi ini kita analisa apakah body/ badan kereta masih aman terhadap loading gaude.

Seperti pada roy diagram, analisa juga dilakukan ketika kereta pada kondisi tilt/ miring dengan kemiringan 1 derajad, tetapi sekarang kita gunakan rumus untuk analisanya sebagai berikut:

Y’ = 0.017 Z + 10 [1]

Dimana Y’ adalah pergeseran ke atas akibat tilt, sedangkan Z adalah ketinggian yang diukur dari kepala rel. Berdasarkan rumus tersebut maka diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 1. Pergeseran arah vertikal

Berdasarkan data Y’ kita buat titik A, B, C, dan D pada vogel diagram. Setelah itu, ukur jarak antara titik tadi dengan titik potongnya di vogel diagram. Jarak inilah deviasi maksimum kereta.

Untuk kesesuaian dengan loading gauge, lebar kereta dari titik tengah juga perlu kita ukur seperti gambar 2. Terilihat bahwa loading gauge 4500mm, lebar badan kereta 3500mm dan lebar dari titik tengan 1750. Hasil pengukuran ini terangkum pada tabel 2.

Gambar 2. Analisa lebar badan kereta

Tabel 2. Hasil pengukuran vogel diagram

Berdasarkan tabel diatas, deviasi maksimum diperoleh berdasarkan pengukuran di vogel diagram. Lebar body dari analisa lebar badan kereta, space yang dibutuhkan adalah penjumplahan dari deviasi maksimum dan lebar body dari titik tengah. Kinematic gauge ini diukur dari titik tengah. Kita bandingkan antara space yang dibutuhkan dan kinematic gauge. Ternyata masih ada space clear area sehingga titik - titik yang kita analisa tadi lolos dari loading gauge, dan berarti pula aman. Demikian pembahasan vogel diagram, semoga bermanfaat.

Referensi:

[1] Dinamika Kendaraan Rel. Subyano. Bandung 1977.

Read More

Dunia Listrik - Stray Current (Arus Liar)

Stray current atau arus liar adalah arus listrik yang keluar dari suatu penghantar listrik yang berada di tanah dan memungkinkan untuk mengalir ke panghantar lain yang berdekatan. Stray current tidak diharapkan karena bisa menyebabkan korosi terutama pada tempat masuk dan keluar stray current tersebut. Seperti terlihat pada gambar 1.

Gambar 1. Stray current pada kereta listrik

Gambar 1 menunjukkan sistem kelistrikan pada kereta dengan sistem LAA DC. Pada sistem ini, kawat LAA berfungsi sebagai DC+ dan rel berfungsi sebagai DC-. Aliran arus sesuai tanda panah pada gambar. Terlihat ketika arus listrik menuju rel untuk kembali ke substation, terjadi kebocoran arus ketanah. Tempat bocornya arus ini berpotensi terjadi korosi sehingga membuat rel terkorosi. Arus liar tadi kadang sampai ke struktur logam lain yang ada di tanag seperti contoh Gambar 1 adalah pipa air atau gas. Arus liar mengalir pula melewati pipa tersebut sehingga menimbulkan korosi pula pada pipa. Daerah tempat masuknya arus liar ke pipa/ material logam lain ini disebut zona catodic, sedangkan tempat keluarnya arus liar tadi disebut zona anodic.

Selain dari aliran listrik pada kereta, stray currnt juga dapat ditimbulkan oleh SUTET, seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Atau kerena peristiwa alam geolistrik ( telluric current), yang disebabkan karena aktivitas titik hitam matahari dan medan magnet bumi seperti pada Gambar 3.

Gambar 2. Stray current pada SUTET

Gambar 3. Stray current alamu

Berdasarkan kontinuitasnya stray current dibagi menjadi dua. Yaitu dynamic dan static stray current. Dynamic stray current adalah stray current yang mempunyai magnitude dan kadang juga perubahan arah. Stray current ini timbul dari buatan manusia dan karena kondisi alam. Buatan manusia dapat bersumber dari jalur kereta rel listrik, jalur kereta pertambangan dan proses pengelasan busur listrik. Sedangkan sumber karena kondisi alam adalah akibat adanya telluric current. Static atau steady state stray current adalah stray current yang mempunyai besaran gelombang dan arah yang tetap. Sumber penyebab static stray current adalah cathodic protection system yang berdekatan dan high voltage direct current transmission line.

Suatu jaringan pipa dapat dicurigai mengalami serangan Dynamic stray current ketika melakukan pengukuran didapatkan perubahan nilai potensial yang berubah ubah dengan cepat dilokasi tersebut. Untuk mengetahui profil besarnya perubahan nilai potensial tersebut (swing) harus mempunyai data recorder atau data logger yang merekam aktivitas pengukuran potensial pada durasi waktu tertentu. Ketika ditemukan hal ini maka harus segera dicari sumber penyebab dynamic stray current dan melakukan mitigasi.

Sedangkan suatu jaringan pipa dicurigai mengalami static stray current jika ditemukan kondisi sebagai berikut :

1. Nilai potensial proteksi berubah secara signifikan pada point tertentu ( tidak naik turun)

2. Perubahan arah aliran arus listrik pada pipa

3. Adanya pitting corrosion di lokasi tersebut.

4. Adanya coating defect dekat dengan groundbed

Terdapat dua tipe stray current yang dapat terjadi pada struktur pipa, yaitu Direct current (DC) dan Alternating Current (AC). DC stray current menjadi penyebab korosi yang lebih besar dibandingkan dengan AC stray current dikarenakan DC mengalir satu arah secara kontinyu sedangkan AC (AC 60 Hz sebagai arus listrik komersial) mengalir bolak balik sebanyak 120 kali per detik. Secara umum AC stray current tidak menyebabkan korosi yang signifikan tapi lebih berhubungan dengan isu safety.

Menurut hukum faraday bahwa  berat material yang terkorosi sebanding secara proporsional dengan arus yang keluar menuju elektrolit. Stray current menjadi perhatian serius karena efek yang ditimbulkannya. Biasanya jika korosi terjadi secara natural disebabkan oleh arus litrik yang keluar dari struktur dalam satuan mili amper, karena itu korosi terjadi dalam jangka waktu yang lama. Namun berbeda dengan stray current, terutama stray current yang berasal dari rel kereta listrik dapat melibatkan arus listrik DC hingga ratusan Amper. Arus listrik DC sebesar 100 Amper dapat merusak 910 kg baja dalam waktu satu tahun. Karena itu korosi akibat stray current jika ditemukan harus segera dimitigasi.

Beberapa cara yang sering diapakai untuk mitigasi stary current adalah dengan mitigation bond dan galvanic. Mitigation bond atau drain bond atau kabel merupakan penghubung yang menghubungkan antara struktur penyebab stray current dan struktur yg terkena stray current dengan maksud mengembalikan arus yang mengalir pada struktur ke sumbernya tanpa melewati tanah/elektrolit.

Galvanic anode digunakan untuk memitigasi kasus interferensi dengan stray current yang tidak terlalu besar. Caranya adalah dengan menginstall galvanic anode dilokasi tempat keluarnya stray current pada pipa sehingga stray current tidak lagi keluar dari pipa tapi keluar lewat anode. Penggunaan galvanic anode ini digunakan untuk menghindari pemasangan (mitigation bond) kabel penghubung dan mengurangi kesulitan dalam perawatan kabel penghubung ini.

Referensi :

1.http://en.witt-solutions.de/rail/systems-for-direct-current-railways/potential-and-stray-current-monitoring/

2. http://www.corrosioncop.com

Read More

Dunia Kereta - Interlocking

Pada kesempatan kali ini, kita akan pelajari bersama konsep dan aplikasi interlocking yang khususnya pada dunia perkeretaapian. Interlocking biasanya banyak ditemukan dalam pensinyalan kereta. Pada dunia pensinyalan kereta ini, interlocking bermakna pengaturan sinyal sedemikian hingga untuk mencegah terjadinya tabrakan dengan cara mengatur percabangan lintasan(wesel). Hal ini dilakukan agar kereta tidak berada disatu jalur pada waktu yang sama yang akan mengakibatkan kecelakaan.

Prinsip utama interlocking adalah mencegah kereta berada pada jalur yang sama di waktu yang sama. Untuk itu, interlocking ini banyak kita temuai distasiun. Banyak kereta yang datang ke stasiun dari berbagai arah/ jurusan, kemudian kereta akan berhenti di peron pemberhentian. Fungsi interlocking ini adalah jika peron 1 sudah diisi oleh kereta A, maka kereta B dilarang ke peron 1 diwaktu yang sama. Kereta B dapat dialihkan ke peron lain. Selanjutnya, ketika kereta A mulai bergerak meninggalkan peron 1, maka kereta C atau kereta selanjutnya diperbolehkan lewat peron 1.

Interlocking sendiri memiliki beberapa jenis seperti mekanik, elektro-mekanik, dan elektronik. Berikut lebih detail tentang masing - masing jenis interlocking:

Mekanik Interlocking

Metode interlok mekanik adalah yang pertama ditemukan. Prinsip interlock mekanik adalah dengan prinsip pengunci atau dengan locking bed, gambar 1. Cara kerjanya adalah, ketika switch - 1 untuk wesel diarahkan ke jalur 1, maka swithc - 2 otomatis terkunci. Atau lebih mudahnya ketika slot -1 (pada interlock) sudah terisi switch -1, maka switch - 2 sudah tidak bisa diarahkan ke slot -1 tersebut. Dengan demikian maka tidak mungkin jalur - 1 akan dilalui kereta lain. Interlock mekanik pertama diaplikasikan di inggris pada tahun 1843.

Gambar 1. Locking bed

Gambar 2. Meja pengendali sinyal mekanik

Elektro - Mekanik Interlocking

Interlock ini adalah perpaduan antara interlock mekanik dengan sistem elektrik, dimana switch memiliki interlock mekanik, sedangkan action dari switch tersebut menuju aktuator pemindah wesel disalurkan melalui kabel.

Gambar 3. Motor penggerak wesel

Relay Interlocking

Metode relay interlock sepenuhnya memanfaatkan sistem elektrik/ listrik yaitu dengan mengatur logic sinyal elektrik. Misalnya, ketika switch - 1 mengarah ke jalur 1, maka aliran daya ke switch -2, kontak relay 2 akan terputus, sehingga walaupun switch -2 bisa dipindah ke jalur -1 tapi tidak akan memberikan efek ke aktuator pemindah wesel karena kontak relay 2 terbuka (sinyal listrik tidak bisa mengalir). Perusahaan pembuat relay interlocking pertama adalah GRS( General Railway Signal) dengan produknya yang diberi nama Extrance - Exit Interlocking (NX).

Gamar 4. Meja pelayanan untuk sinyal listrik

Elektronik Interlocking

Pada prinsipnya sama dengan relay interlocking, hanya saja pada interlocking ini logic pengolah sinyal listrik berupa software bukan relay asli, seperti contohnya dengan menggunakan PLC. Electronik interlocking sangat praktis, selain bentuknya yang simpel, juga mudah dilakukan perubahan daripada jenis interlock lain yang memaki hard device ( locking bed dan atau relay). Elektronik interlocking juga dikenal dengan processor base interlocking dan pada perkembangan selanjutnya disebut sebagai computer base interlocking (CBI).

Gambar 5. Computer base interlocking

Reff:

https://en.wikipedia.org/wiki/Interlocking#cite_note-13

http://signal-railways.blogspot.co.id

Read More

Dunia Kereta - Kelas Jalan Rel

Pada kesempatan kali ini akan kita bahas bersama mengenai kelas jalan rel. Apa itu kelas jalan rel dan untuk apa perlu dibuat kelas rel? Kelas rel yang dimaksut disini adalah klasifikasi jalan rel untuk menentukan jenis rel yang dipakai. Penentuan ini diperlukan untuk mendesain suatu lintasan bisa dilalui dengan kecepatan maksimum kereta berapa, beban gandar yang diizinkan dan daya angkut jalan rel nantinya.

Di Indonesia sendiri, kelas jalan rel diatur dalam Permen No 60 tahun 2012 tentang “Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api”. Pada klasifikasi ini, beban gandar dibuat sama untuk setiap kelas, sehingga hanya didasarkan pada daya angkut lintas dan atau kecepatan maksimumnya. Berikut pembagian kelas jalan rel untuk lebar jalan rel 1067 mm dan 1435 mm.

Sambil mengingat kembali, berdasarkan tabel diatas, rel tipe R60 artinya pada panjang 1 meter rel tersebut memiliki beban 60 kg. Itulah kenapa semakin besar daya angkut lintas dan semakin tinggi kecepatan maka rel memakai tipe yang lebih rapat kepadatannya. Berikut dimensi detail untuk masing – masing tipe rel:

Sebagai tambahan, daya angkut lintas adalah jumlah angkutan anggapan yang melewati suatu lintas dalam jangka waktu 1 tahun. Secara umum, daya angkut lintas dihitung berdasarkan rumus berikut:

T = 360 x S x TE

TE = Tp + Kb. Tb + K1. T1

Dimana:

• T= daya angkut lintas (ton/tahun)
• TE = Tonase akivalen (ton/hari)
• Tp = Tonase penumpang dan kereta harian
• Tb = Tonase barang dan gerbong harian
• T1 = Tonase lokomotif harian
• S = Koefisien yang nilainya tergantung kualitas lintas (1,1 untuk lintas kereta penumpang dengan kecepatan maksimum 120 km/jam; 1,0 untuk lintas tanpa kereta penumpang)
• Kb = Koefisien yang nilainya tergantung papa beban gandar ( Kb=1,5 untuk beban gandar < 18 ton; Kb = 1,3 untuk beban gandar > 18 ton)
• K1 = Koefisien lokomotif, biasanya 1,4

Reff:

1) Permen No 60 tahun 2012 tentang “Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api”

2) http://jalanrelka.blogspot.co.id/2015/04/klasifikasi-jalan-rel-dan-daya-angkut.html

Read More

Teknologi Digital Kereta Api Rusia

Kereta api adalah salah satu moda transportasi utama di Rusia dengan 45 % angkutan barang dan 25% angkutan penumpang yang memakai sarana kereta api. Untuk itu, Russian Railway (RZD) terus berusaha meningkatkan mutu pelayanan baik sarana maupun prasana kereta api. Salah satu upaya RZD adalah dengan mengeluarkan Comprehensive Plan of Innovating Development for 2016 – 2020 ( Rencana Pembangunan Inovatif tahun 2016-2020) yang secara garis besar berisikan penerapan teknologi dgital meliputi sarana kereta api, monitoring infrastructure, traffic managemen dan train coktrol.

Rencana penerapan teknologi digital ini dilakukan untuk meningkatkan effisiensi sehingga tercipta pembangunan industry. Contohnya penggunaan wireless network LoRa dan pemanfaatn cloud computing. Dasar dari pengembangan ini adalah otomatisai pada pengumpulan data yang diperlukan sebagai dasar pengmbilan keputusan. Seperti contohnya pada data sistem propulsi, mesin, axle box dan lainnya. Dengan data – data yang diperoleh secara otomatis maka akan dapat diprediksi waktu maintenance yang tepat.

Salah satu teknologi terbaru yang dipakai oleh RZD adalah internet of thing (IIoT). Dengan teknologi ini, maka data – data hasil pengukuran sensor dapat terkirim secara otomatis ke server dan dapat diakses melalui internet. Termasuk didalamnya yang sudah diuji oleh RZD adalah LoRa, teknologi wireless komunikasi yang mampu mencapai jarak 15 km pada ruang terbuka dan 5 km pada perkotaan padat.

Untuk mensukseskan program ini, RZD membentuk Intelligent Railway Transportation Management System (ISUZhT) yang bertanggung jawab pada otomatisasi traffic managemen. ISUZhT mengumpulkan data secara otomatis melalui IIoT kemudian mengolahnya melalui proses big data dan artificial intelegent. Dengan data – data ini maka dapat diprediksi kondisi traffic bahkan kondisi kereta api. Salah satu prosuk kereta api Rusia yang sudah dilengkapi sensor untuk diagnosis kondisi kereta adalah Lastochka dan Sapsan.

Selain itu, dengan teknologi internet dan wireless Rusia juga membangun kereta tanpa awak masinis (driverless) yang disebut smart locomotive dan smart train. Dan kedua kereta ini sudah dilakukan pengujian. Kereta wireless tersebut dikontrol melalui sinyal radio melalui supervise GPS/ Glonass.

Reff:

http://www.railjournal.com/index.php/technology/russias-digital-railway-begins-to-take-shape.html

Read More

Dunia Kereta - Analisa Lintasan Lengkung: Roy Diagram

Pada kesempatan kali ini, kembali akan kita pelajari bersama mengenai lintasan. Kali ini, tema yang akan kita angkat adalah analisa lintasan lengkung. Pada analisa kali ini, kita akan memakai  metode yang cukup terkenal dalam dunia pekeretaapian yaitu ROY DIAGRAM. Sebelum melangkah lebih jauh, akan kita cari tahu terlebih dahulu kenapa analisa lintasan lengkung sangat penting. Lihat gambar 1 dibawah ini. Pada ilustrasi ini terlihat sebuah kereta yang berada pada lintasan lengkung. Pada posisi tersebut, maka roda dan tentunya bogie akan mengarah sesuai arah lengkung lintasan, sedangkan body kereta sendiri tidak bisa melengkung. Hal ini menyebabkan ada bagian kereta yang menonjol jauh dari lintasan terutama bada bagian ujung – ujungnya. Jika pada lintasan lengkung ini kanan – kirinya bebas tidak begitu masalah, tetapi masalah akan timbul jika melewati peron atau terowongan yang memang gauge (ruang bebas) nya sudah ditentukan. Untuk itu, analisa lintasan lengkung sangat diperlukan dalam mendesain kereta sehingga kereta aman dan tidak melewati ruang bebas yang sudah ditentukan.

Gambar 1. Posisi bogie dan badan kereta ketika berada pada lintasa lengkung
(http://the-contact-patch.com/book/rail/r1114-railway-suspension )

Pada kesempatan kali ini, kita akan belajar analisa lintasan lengkung dengan metode roy diagram. Gambar 2 menunjukkan posisi kereta ketika melewati lintasan lengkung berjari – jari 80000 mm. Gambar lintasan ada diatas dan gambar kereta tampak samping ada dibawah. Pada Gambar 2, akan diselidiki beberapa titik fital yang rawan menjorok keluar lintasan ketika melewati lintasan lengkung yaitu pada titik A dan F pada ujung kiri kereta, titik B dan C pada bagian tengah, dan titik C dan D pada ujung kanan kereta.

Tarik garis proyeksi lurus dari titik pivot bogie hingga berpotongan pada gambar lintasan. Lakukan pada bogie depan dan belakang. Setelah mendapat kedua titik potong proyeksi di gambar lintasan, kemudian buat garis lurus dengan menghubungkan kedua titik tadi. Setelah proyeksi selesai kita lakukan, sekarang ukur jarak masing – masing antara lintasan dan garis lurus yang kita buat tadi tepat diatas bagian kereta/ titik yang akan kita amati. Pada titik A dan F, jika ditarik proyeksi menuju gambar lintasan, maka akan diperoleh jarak antara lintasan dan garis lurus yang kita buat tadi pada jarak 300 mm, berarti penyimpangan yang terjadi pada titik A dan F pada arah lateral ( tidak melihat posisi vertical dari titik A dan F) adalah 300 mm. Begitupun untuk titik B dan E serta titik C dan D dilakukan dengan cara yang sama.

Gambar 2. Roy Diagram arah lateral

Selanjutnya kita tinjau arah vertical, lihat gambar 3. Ketika kereta melewati lintasan lengkung, diperkirakan akan terjadi tilt ( kemiringan) pada badan kereta. Karena kemiringan ini cukup kecil, maka biasanya untuk pembuatan ROY DIAGRAM kemiringan diambil angka 1 derajad. Pada gambar 3 terlihat ilustrasi kereta ketika posisi tegak dan setelah dimiringkan sebesar 1 derajad. Kita ukur jarak penyipangan antara sebelum dan setelah dimiringkan. Terlihat pada gambar 3, pada posisi pengamatan titik A, B, dan C terjadi penyimpangan sejauh 55 mm, sedangkan pada titik D, E, dan F terjadi penyimpangan sejauh 25 mm.

Gambar 3. Roy Diagram arah vertical

Setelah melakukan pengamatan roy diagram pada arah lateral dan vertical, kita rangkum hasilnya pada tebel 1 untuk dianalisa apakah posisi titik yang diamati bebas dari loading gate. Pada titik A ( dimana ketinggian dari kepala rel 3000 mm dan simpangan setelah dimiringkan 1 derajad adalah 50 mm) maksimum deviasi arah laterah adalah 300 mm, jarak dari titik tengah setelah dimiringkan adalah 1100 mm, sehingga total space yang diperlukan 1450 mm ( M + maximum deviation + wide from central line). Karena kinematic gauge/ loading gauge yang tersedia adalah 1500 mm, maka masih ada space free sebesar 1500-1450 = 50 mm, artinya pada titik A posisi aman terhadap loading gauge ketika berada pada lintasan lengkung dengan jari – jari 80000 mm. Selanjutnya cara yang sama dilakukan untuk mengamati titik B hingga F.

Tabel 1. Rangkuman pembacaan Roy Diagram

Baca juga: Analisa Lintasan Lengkung Metode Vogel Diagram.

Read More

Dunia Kereta - Mengenal Vacuum Brake

Pada kesempatan kali ini, setelah kita bahas beberapa jenis sitem pengereman pada kereta api, akan kita pelajari bersama vacuum brake atau rem vakum. Dari namanya saja sudah bisa ditebak, prinsip pengereman yang dipakai adalah dengan memanfaatkan tekanan ruang vakum udara. Untuk lebih jelasnya, baca hingga selesai artikel ini.

Rem vakum pertama kali diperkenalkan pada tahun 1870, hampir bersamaan dengan diperkenalkannya air brake. Prinsip kerja rem ini mirip dengan air brake. Rem vakum dikontrol melalui pipa rem yang terhubung dengan valve/ tuas rem di kabin daan peralatan rem yang ada disetiap car (kereta/gerbong). Udara vakum dibuat melalui suatu exhaust dimana ketika kondisi vakum penuh( full vacuum) maka brake akan release ( sepatu rem terlepas dari roda). Sebaliknya, ketika tekanan dalam pipa rem normal ( tekanan atmosfer) maka sepatu rem akan menempel penuh di roda (full brake).

Tekanan atmosfer didefinisikan sebesar 1 bar atau sekitar 14.5 lbs/inch kuadrat ( satuan inggris). Ketika tekanan atmosfer 0 lbs/ inch kuadrat berarti kondisi vakum penuh dan dinyatakan dalam 30 inch gas mercury atau 30 Hg. Di inggris biasanya vacuum brake broprasi pada 21 Hg.

Berikut ilustrasi sistem vakum brake beserta komponen – komponennya:

1) Driver brake valve. Adalah tuas kendali rem vakum yang ada di kabin masinis.

2) Exhauster. Alat yang dipaai untuk membuat kondisi vakum udara pada pipa rem.

3) Brake pipe. Pipa rem yang berfungsi untuk meneruskan perintah rem dari drive brake valve menuju sepatu rem.

4) Dummy Coupling. Terletak pada kereta paling ujung, berfungsi untuk menutup pipa rem.

5) Hoses. Persambungan pipa rem antar car.

6) Brake cylinder. Sebagai penerus gaya pengereman dari pipa rem menuju sepatu rem.

7) Vacuum reservoir. Berfungsi untuk membantu menggerakkan brake cylinder.

8) Brake blok. Sepatu rem itu sendiri.

9) Brake rigging. Suatu sistem yang membagi gaya pengereman dari brake cylinder menuju ke beberapa sepatu rem. Sistem ini dipakai karena ada car yang hanya memiliki satu brake sylinder tetapi memiliki empat atau lebih sepatu rem, sehingga untuk menyebar gaya pengereman diperlukan brake rigging. Pada penggantian sepatu rem, sistem ini perlu dicek untuk memastikan gaya pengereman pada tiap – tiap sepatu rem adalah sama.

10) Ball valve. Valve penghubung dan penutup antara vacuum reservoir dengan pipa rem.

Berikut uraian lebih jelas tentang cara kerja rem vakum:

a. Brake release

Brake release adalah kondisi dimana sepatu rem terlepas dari mecengkeram roda. Ketika tekanan udara pada brake pipe dibuat vakum, maka piston dan ball valve akan tertarik kebawah. Hal ini mengakibatkan sepatu rem terlepas dari roda dan ball valve menutup koneksi antara vacuum reservoir dengan pipa rem. Lebih jelas bisa dilihat pada ilustrasi berikut.

b. Brake apply

Brake apply adalah kondisi ketika sapatu rem mencengkeram roda. Pada kondisi ini, kondisi vakum mulai dihilangkan dari pipa rem. Karena kondisi di vacuum reservoir lebih vakum daripada pipa rem, maka piston brake silinder terangkat keatas dan oleh brake rigging diteruskan dengan mendorong sepatu rem untuk mencengkeram roda. Ball valve menutup koneksi antara vacuum reservoir dengan pipa rem sehingga kondisi vakum direservoir tetap terjaga.

Saat ini vacuum brake sudah jarang digunakan salah satu alasannya adalah kurang efektif jika dibandingkan air brake. Beberapa kereta yang masih menggunakan sistem vacuum brake bisa ditemui di inggris dan india. Mungkin demikian yang bisa kita pelajari tentang prinsip kerja vacuum brake. Bagi yang penasaran silakan gali lebih luas. Dan saran serta masukannya kami tunggu.

Reff: http://www.railway-technical.com/vacuum.shtml

Read More