Analisis Kecepatan Optimum Kereta Inspeksi PPI Madiun Pada Lengkung Radius 42 Track PPI Madiun Dengan Software Universal Mechanism

Kereta Inspeksi milik Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun adalah sarana khusus yang bertenaga diesel elektrik dan memiliki 2 pasang wheelset tanpa bogie. Kereta ini biasanya berfungsi untuk sarana pembelajaran para taruna kereta ini buatan milik PT INKA Persero pada tahun 2005. Pada awalnya kereta inspeksi ini tidak ditujukan untuk beroperasi di lengkung dengan radius yang kecil karena dapat menyebabkan keausan pada roda dan rel. Pada tugas akhir ini dilakukan pengujian simulasi dinamis menggunakan software Universal Mechanism terhadap hubungan kecepatan pengoperasian kereta pada lengkung terkecil pada lintas PPI Madiun yaitu pada lengkung radius 42. Seperti kemungkinan anjlokan /derailment dengan mengetahui nilai kriteria nadal yang menyebabkan wheel climbing, serta mengetahui ride index yang terjadi pada pengoperasian kereta di lengkung dengan pendekatan perhitungan spring stiffness matrix. Validasi data yang digunakan yaitu dengan membandingkan nilai total gaya lateral yang terjadi dari perhitungan manual dengan hasil simulasi. Hasil dari simulasi yang dilakukan di Universal Mechanism menunjukkan bahwa pada kecepatan 30 km/j kereta mengalami anjlokan dengan batas paling atas pada 29 km/j. Namun dikarenakan banyak asumsi yang digunakan untuk pendekatan hasil aslinya limit kriteria nadal diturunkan 25% menjadi 0,634 yang awalnya 0,845. Oleh karena itu batas optimum kecepatan yang dapat ditempuh dengan aman pada angka 25 km/j dengan nilai nadal 0.6274 pada roda depan kiri. Pada perhitungan validasi data menggunakan rumus curving bogies formula milik Uebelacker and Heumann mendapatkan angka 21097,7 kgf dan hasil simulasi total gaya lateral pada kecepatan 20km/j menunjukkan angka 21082,3 kgf. Perbadingan hasil simulasi dengan perhitungan analitik memiliki nilai error sebesar 0,073%, dengan nilai tersebut data yang didapatkan bisa dikatakan valid. Lalu pada pengujian ride index dilakukan di Universal Mechanism dengan pendekatan perhitungan kekakuan pegas, dan hasil dari simulasi dinamis menunjukkan nilai ride index juga linear dengan kecepatan operasi semakin cepat sarana dijalankan semakin besar ride index yang dihasilkan. Kesimpulan penelitian ini kecepatan optimum kereta inspeksi PPI Madiun pada lengkung radius 42 ada pada kecepatan 25 km/j dengan catatan pada saat melewati lengkung tersebut, kereta berjalan dengan kecepatan konstan.

Kata Kunci: Universal Mechanism, Kriteria Nadal, Ride Index, Lateral Force, Anjlokan/derailment.