PELEBARAN SEPUR PADA LENGKUNG 1

Pelebaran sepur dilakukan agar roda kereta dapat melewati lengkung tanpa mengalami hambatan dan agar rel dan roda tidak cepat aus, bagaimanakah kondisi ini terjadi?

1. Kondisi gerbong kereta dalam tikungan

Pada waktu gerbong dengan dua gandar melalui suatu tikungan, roda muka sisi terluar  (pada rel luar) akan menekan rel. Karena gandar muka dan gandar belakang kereta api merupakan suatu kesatuan yang teguh (rigid wheel base), maka gandar belakang berada pada posisi yang sejajar dengan gandar muka, hal mana juga memungkinkan tertekannya rel dalam oleh roda belakang.

Keadaan ini dapat dijelaskan pada gambar dibawah. Flens roda luar membuat sudut dan sumbu memanjang gerbong letaknya selalu tegak lurus terhadap gandar depan.

Terdapat berbagai kedudukan gandar pada saat melalui suatu tikungan, yang antara lain tergantung pada jari-jari tikungan (R), jarak antar gandar (d), kelonggaran total (spelling = 2e) dan kecepatan (V)

  

Kedudukan I:

Gandar depan menempel pada rel luar, sedang gandar belakang bebas diantara kedua rel, disebut sebagai jalan bebas.

Kedudukan II:

Gandar depan menempel rel luar sedang gandar belakang menempel pada rel dalam, akan tetapi tidak menekan. Gandar belakang ini berkedudukan radial terhadap titik pusat tikungan (M)

Kedudukan III:

Gandar depan menempel pada rel luar sedang gandar belakang menempel dan menekan pada rel dalam. Kedua gandar tidak ada yang letaknya radial terhadap titik pusat tikungan. Kedudukan ini disebut jalan mepet.

Kedudukan IV;

Gandar depan dan gandar belakang menempel pada rel luar. Kedudukan ini disebut jalan tali busur yang hanya dicapai pada kecepatang yang tinggi.

Untuk mengurangi gaya tekan akibat terjepitnya roda kereta, maka perlu diadakan pelebaran agar rel dan roda tidak cepat aus.

Ada tiga factor yang sangat berpengaruh terhadap besarnya pelebaran sepur :

1.  Jari-jari lengkung (R)
2. Ukuran/jarak gandar muka-belakang yang teguh (d) (lihat gambar)
3. Kondisi keausan roda dan rel

Bila kondisi R makin kecil dan d makin besar, kemungkinan terjepitnya kereta makin besar, oleh karena setiap negara menggunakan ukuran sepur dan gandar yang berbeda-beda, maka terdapat perbedaan pendekatan dalam perhitungan pelebaran sepur.

dalam perhitungan pelebaran digunakan pendekatan dari JNR (jepang), dengan menerapkan ukuran-ukuran sepur dan gandar yang digunakan di Indonesia

Gambar Gandar teguh

2. Kondisi Keausan roda dan rel

lebar minimum tapak roda yang masih mungkin menapak di atas rel pada saat gerbong dengan dua gandar teguh melewati lengkung, membatasi penentuan besarnya pelebaran sepur.

Lebar minimum ini dicapai [ada kondisi roda dan rel secara bersama sama mencapai toleransi keausan.

Jika ditinjau jenis rel R. 42, pada waktu roda baru dan rel baru, besar kelonggaran (e) dilintas lurus sebesar 4 s.d 5 mm. nilai ini bisa mencapai 25mm pada saat roda dan rel mencapai batas keausan. Sehingga pada saat gebong menikung, kelonggaran pada sisi rel dalam sebesar 2 x 25mm, atau 50mm

3. Keadaan roda

lebar roda                      = 130 mm (a)

Tebal flens roda             =  30 mm (b)

Lebar bagian tirus roda  =  5mm (c)

Lebar tapak roda yang mungkin = a - b - c = 95 mm, sehingga pada saat gerbong menikung, lebar tapak roda yang masih mungkin menapak di atas rel dalam, hal mana roda dan rel bersama-sama mencapai toleransi keausan adalah sebesar 95mm - 50 mm = 45 mm. Nilai ini merupakan besar pelebaran maksimum agar tapak roda tidak keluar rel pada saat gerbong menikung. Namun secara praktis, pelebaran sepur maksimum diambil sebesar 20 mm, agar masih terdapat tapak roda yang cukup menapak diatas rel 

 (sumber : penjelasan PD 10)

(Lanjut: Pelebaran sepur pada lengkung 2)