Bagian-Bagian Kereta & Rel Kereta: Nama, Fungsi & Bagian Pengecoran

Apa Disebut Bagian-Bagian Kereta Api? Jawaban Cepat

Kereta api terdiri dari dua kategori besar bagian: komponen kereta api (kendaraan itu sendiri) dan bagian infrastruktur kereta api (sistem jalur tetap yang dijalankannya). Rolling stock meliputi lokomotif, bogie, wheelset, coupler, sistem rem, dan struktur bodi mobil. Prasarana perkeretaapian meliputi rel, bantalan (pengikat), pengencang, saklar, dan pemberat. Banyak bagian yang paling penting secara struktural dalam kedua kategori tersebut — termasuk rangka bogie, pusat roda, blok rem, dan jangkar rel — diproduksi melalui proses pengecoran logam menggunakan besi, baja, atau paduan aluminium.

Pasar peralatan kereta api global dinilai lebih tinggi $180 miliar pada tahun 2023 , yang mencerminkan besarnya volume dan kompleksitas komponen yang diperlukan untuk membangun dan memelihara jaringan kereta api di seluruh dunia. Memahami sebutan setiap bagian dan fungsinya sangat penting untuk pengadaan, teknik pemeliharaan, dan perencanaan produksi.

Bagian Utama Kereta Api: Lokomotif dan Rolling Stock

Lokomotif adalah unit bertenaga yang menarik atau mendorong kereta. Baik diesel, listrik, atau hibrida, semua lokomotif memiliki seperangkat komponen struktural dan mekanis inti yang sama.

Bodi Mobil (Carbody)

Badan mobil adalah cangkang struktur terluar dari lokomotif atau gerbong penumpang/barang. Biasanya dibuat dari baja berkekuatan tinggi atau paduan aluminium dan harus menahan gaya tekan longitudinal hingga 3.500 kN (787.000 lbf) dalam aplikasi pengangkutan berat. Carbody menampung semua sistem interior — peralatan traksi, akomodasi penumpang, atau ruang kargo — dan dipasang langsung ke rangka bogie.

Bogie (Truk)

Bogie — disebut "truk" di Amerika Utara — adalah rakitan rangka beroda yang terletak di bawah setiap ujung gerbong. Ia menopang bodi mobil, memandu kendaraan di sepanjang lintasan, dan menyerap guncangan melalui sistem suspensinya. Bogie standar berisi:

• Bingkai bogie — pengecoran atau fabrikasi struktur utama, biasanya berbentuk H dalam tampilan denah
• Suspensi primer — pegas koil atau bantalan karet antara kotak poros set roda dan rangka bogie
• Penangguhan sekunder — pegas udara atau pegas koil antara rangka bogie dan badan mobil
• Kotak poros (kotak jurnal) — rumah cor yang menahan bantalan roda dan memindahkan beban dari gandar ke rangka
• Peralatan rem — silinder rem, tali-temali rem, dan blok atau cakram rem

Kebanyakan kereta penumpang menggunakan dua bogie per gerbong; gerbong barang berat dapat menggunakan tiga atau lebih gerbong ekstra panjang. Rangka Bogie untuk aplikasi pengangkutan sering kali diproduksi oleh pengecoran baja untuk menangani beban statis melebihi 25 ton per gandar.

Set roda

Satu set roda terdiri dari dua roda yang ditekan pada poros yang sama. Rodanya adalah desain monoblok (padat) atau ban di tengah , dengan profil tapak meruncing yang memberikan kemudi mandiri pasif saat kereta melewati tikungan. Pengukur rel standar di sebagian besar dunia adalah 1.435 mm (4 kaki 8½ inci) , dan dimensi wheelset harus sesuai dengan ukuran ini untuk mencegah tergelincirnya rel. Roda mobil barang biasanya dibuat dari baja Kelas C atau Kelas D sesuai spesifikasi AAR dan harus tahan terhadap siklus termal berulang dari pengereman — suhu permukaan bisa melebihi 500°C (930°F) saat pengereman berat.

Penggandeng (Kopling)

Skrup menghubungkan masing-masing gerbong menjadi satu kereta. Dua desain coupler yang dominan secara global adalah:

• Penggandeng buku jari AAR — digunakan di seluruh Amerika Utara; dilemparkan dari baja paduan tinggi; dinilai mampu menangani gaya buff (tekan) hingga 4.448 kN (1.000.000 lbf)
• Coupler sekrup UIC dengan buffer — digunakan di Eropa; terdiri dari rantai pusat/sekrup dan dua penyangga samping; kurang efisien untuk kereta yang sangat berat tetapi memungkinkan penggabungan armada campuran

Badan coupler, buku-buku jari, dan kuk hampir secara universal diproduksi oleh pengecoran baja karena geometri tiga dimensi yang kompleks dan dampak ekstrim serta beban tarik yang harus mereka tanggung.

Komponen Sistem Rem

Sistem pengereman kereta api menggunakan beberapa bagian utama yang diberi nama:

• Silinder rem — aktuator pneumatik yang mengubah tekanan udara menjadi gaya mekanis
• Blok rem (sepatu rem) — elemen gesekan ditekan pada tapak roda; balok besi cor masih banyak digunakan dalam pengangkutan karena sifat pasirnya yang dapat membersihkan sendiri
• Rem cakram dan kaliper — digunakan pada kereta penumpang berkecepatan tinggi; cakram dipasang pada poros atau roda dan dijepit dengan kaliper besi tuang atau aluminium
• Katup rangkap tiga/katup distributor — perangkat kontrol pneumatik yang mengatur penerapan dan pelepasan rem sebagai respons terhadap perubahan tekanan jalur kereta

Bagian-bagian Jalur Kereta Api: Komponen Prasarana dan Namanya

Sistem lintasan adalah infrastruktur tetap yang memandu dan mendukung kereta api. Setiap komponen mempunyai nama dan fungsi tertentu dalam sistem cara permanen (P-way).

Rel

Rel adalah batang baja tempat roda dijalankan. Ini memiliki tiga bagian: itu kepala (permukaan lari), itu web (konektor vertikal), dan kaki (flensa dasar) yang duduk di tempat tidur. Rel angkut berat modern berbobot 60–77 kg per meter (profil UIC 60 atau 136 RE) dan digulung dari baja mangan karbon tinggi. Panjang rel telah bertambah secara signifikan — rel las kontinu (CWR) menghilangkan sambungan tradisional, sehingga mengurangi pemeliharaan rel hingga 40% dibandingkan dengan jalur bersendi.

Tidur (Dasi Kereta Api / Dasi Silang)

Bantalan adalah bagian melintang yang menahan kedua rel pada ukuran yang benar. Mereka mendistribusikan beban dari rel ke bantalan pemberat di bawahnya. Bahan tidur meliputi:

• Beton (pratekan) — dominan di trek modern; masa pakai 40–50 tahun; lebih berat (masing-masing 250–350 kg) tetapi sangat stabil
• Kayu kayu keras — bahan tradisional; masih digunakan di sakelar dan di tikungan; umur layanan 20–30 tahun
• Baja — digunakan di beberapa perkeretaapian industri berat; tahan terhadap api dan rayap
• Komposit/plastik — formulasi plastik daur ulang mulai diadopsi; sifat serupa dengan kayu dengan umur lebih panjang

Rel Fastening System

Pengencang memasang rel ke bantalan dan menahan gaya vertikal, lateral, dan memanjang. Komponen utamanya meliputi:

• Rel clip (elastic clip) — klip baja pegas (misalnya, klip elektronik Pandrol, Vossloh Skl) yang mencengkeram kaki rel; menyediakan kira-kira Beban kaki 10–14 kN
• Rel pad — bantalan karet atau polimer di antara kaki rel dan bantalan yang meredam getaran dan melindungi permukaan bantalan
• Pelat dasar — pelat besi atau baja yang menyebarkan beban rel melintasi permukaan bantalan
• Paku atau paku sekrup — digunakan pada bantalan kayu untuk mengencangkan pelat dasar

pemberat

pemberat is the crushed stone layer beneath and around the sleepers. It distributes loads to the subgrade, provides drainage, and allows for track geometry adjustment. Granite and limestone aggregate sized 25–50mm paling umum. Kedalaman pemberat standar berkisar dari 150 mm (kereta ringan) hingga 350 mm (jalur utama angkutan berat) .

Beralih dan Menyeberang (Jumlah Jumlah Suara)

Jumlah pemilih (saklar) memungkinkan kereta berpindah dari satu jalur ke jalur lainnya. Bagian-bagian yang diberi nama meliputi:

• Rel saklar (rel titik) — rel meruncing yang dapat digerakkan dan diputar untuk mengarahkan kereta ke kiri atau ke kanan
• Rel stok — rel tetap yang menjadi tempat penutupan rel saklar
• Menyeberang (katak) — komponen baja mangan tuang di mana dua rel berpotongan; terkena pembebanan dampak yang kuat dan biasanya dicetak sebagai satu kesatuan Baja mangan Hadfield (12–14% Mn) untuk ketahanan aus yang ekstrim
• Periksa rel (rel pengaman) — rel tambahan yang ditempatkan di dalam rel lari untuk memandu flensa roda melewati celah katak
• Saklar mesin (motor titik) — aktuator listrik atau hidrolik yang menggerakkan rel saklar; rumah cor melindungi mekanisme dari cuaca dan benturan

Relway and Train Casting Parts: What Gets Cast and Why

Pengecoran merupakan metode manufaktur dominan untuk komponen perkeretaapian yang membutuhkan bentuk kompleks, massa tinggi, dan kekuatan luar biasa. Industri perkeretaapian menggunakan tiga proses pengecoran utama — pengecoran pasir, pengecoran investasi, dan pengecoran busa hilang — bergantung pada geometri komponen, persyaratan toleransi dimensi, dan volume produksi.

Tabel berikut merangkum bagian-bagian pengecoran kereta api yang paling penting, bahan-bahannya, dan metode pengecorannya:

Mengapa Casting Lebih Diutamakan Relway Parts

Pengecoran adalah metode manufaktur pilihan bagi industri perkeretaapian karena beberapa alasan teknik dan ekonomi:

• Geometri kompleks dalam satu kesatuan — Rangka bogie, badan coupler, dan rangka samping mempunyai bentuk tiga dimensi dengan rongga internal dan ketebalan dinding bervariasi yang memerlukan lusinan sambungan las jika dibuat dari baja pelat. Pengecoran menghasilkan ini sebagai satu bagian integral, menghilangkan titik kegagalan kelelahan las.
• Massa tinggi dengan sifat terkendali — Komponen perkeretaapian harus cukup berat untuk mempertahankan kekakuan struktural di bawah beban dinamis yang ekstrim. Pengecoran memungkinkan kontrol yang tepat terhadap komposisi paduan dan laju pendinginan untuk mencapai kekerasan, ketangguhan, dan kekuatan lelah yang diperlukan secara bersamaan.
• Hemat biaya untuk produksi volume tinggi — cetakan pengecoran pasir untuk komponen gerbong barang standar (rangka samping, guling) dapat digunakan kembali ribuan kali, sehingga biaya per unitnya kompetitif pada volume yang dibutuhkan oleh perkeretaapian Kelas I, yang dapat memesan 10.000–50.000 pengecoran gerbong barang per tahun .
• Pengerasan baja mangan — katak penyeberangan yang terbuat dari baja mangan Hadfield sebenarnya menjadi lebih keras saat terkena benturan. Properti ini hanya dapat dicapai dalam kondisi cor; paduan tersebut tidak dapat dilas atau dikerjakan menjadi bentuk tanpa kehilangan kemampuan pengerasannya.

Bagian-bagian Utama Kereta Api berdasarkan Sistem: Tabel Referensi Lengkap

Standar Mutu dan Sertifikasi Suku Cadang Pengecoran Kereta Api

Relway casting parts are among the most rigorously tested industrial components in any sector. A single failed bogie frame or coupler can cause a derailment with massive safety and financial consequences. The following standards govern their production and qualification:

• AAR M-201 — Spesifikasi Association of American Railroads untuk rangka dan guling samping truk gerbong barang (Amerika Utara). Membutuhkan komposisi kimia tertentu, sifat mekanik, dan pengujian non-destruktif (NDT) pada setiap pengecoran.
• EN 13262 — Standar Eropa untuk roda kereta api, yang mencakup tingkat material, toleransi dimensi, dan persyaratan pengujian ultrasonik.
• EN 13749 — Standar Eropa yang menetapkan persyaratan struktural untuk rangka bogie, termasuk pengujian kelelahan pada beban layanan simulasi minimal 10 juta siklus beban .
• UIC 860 — Spesifikasi teknis Persatuan Kereta Api Internasional untuk pengecoran baja yang digunakan dalam konstruksi kendaraan rel.
• Standar GB/T (Tiongkok) — Rangkaian standar pengecoran dan material milik China Railway, diterapkan pada salah satu sektor manufaktur kereta api terbesar di dunia, yang memproduksi lebih dari 4.000 lokomotif dan 50.000 gerbong barang pada tahun 2022 saja.

Semua pengecoran yang kritis terhadap keselamatan menjalani NDT wajib termasuk inspeksi partikel magnetik (MPI), pengujian ultrasonik (UT), dan pengujian radiografi (RT) untuk mendeteksi porositas internal, retakan, atau inklusi sebelum suku cadang memasuki layanan. Banyak spesifikasi juga memerlukan pengujian kupon yang merusak dari setiap panas baja untuk memverifikasi nilai kekuatan tarik, kekuatan luluh, perpanjangan, dan dampak Charpy pada suhu operasi.

Siklus Perawatan untuk Kereta Utama dan Bagian Kereta Api

Memahami interval pemeliharaan membantu tim pengadaan merencanakan inventaris suku cadang dan melakukan pemesanan. Di bawah ini adalah interval pemeriksaan dan penggantian umum untuk komponen yang paling penting: