PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Sistem Hidrolik sebetulnya sudah banyak
dikenal di masyarakat dan tidak sedikit kita menemukan alat tersebut. Sistem Hidrolik mempunyai fungsi
yang sangat berperan penting bagi masyarakat terutama bagi mereka yang memiliki
kendaraan berat, karena apabila mereka menggunakan Sistem Hidrolik akan terasa
mudah dalam melakukan pekerjaannya. Selain itu juga sistem hidrolik banyak
digunakan di tempat-tempat pencucian mobil yaitu untuk mengangkat beban yang
berat.Maka dari itu kami selaku penulis merasa termotivasi untuk membahas
materi itu, selain itu juga sebagai tugas kelompok kami.
B. TUJUAN
Tujuan kami menyusun makalah ini yaitu supaya kami mengetahui pengertian
Sistem Hidrolik, Manfaat Sistem Hidrolik dan macam-macam Sistem Hidrolik.
BAB II
PEMBAHASAN
Membicarakan sistem hidrolik berarti
membicarakan teknologi yang berhubungan dengan penggunaan dan
karakteristik/sifat-sifat cairan(liquid). Zat cair ini digunakan untuk melakukan
gerakan segaris maupun berputar. Dengan ditemukannya hukum Pascal yang meng-hypotesa-kanbahwa
tekanan yang diterima seluruh permukaan akibat cairan adalah sama, maka
pemanfaatan cairan akan semakin beragam. Cairan bisa berfungsi sebagai penerus
tenaga (transmitting power), melipatgandakan tenaga (multiplying force) juga bisa berfungsi untuk merubah
gerakan(modifying motion). Sehingga
pada jaman industri modern ini penggunaan sistem dan alat-alat hidrolik sudah
semakin luas jangkauannya.
Beberapa keuntungan menggunakan tenaga hidrolik adalah:
1.
Memindahkan tenaga yang besar dengan menggunakan komponen
yang relatif kecil
2.
Pengontrolan dan pengaturan lebih mudah
3.
Mudah dipindahkan dalam arah kebalikan(Reversible)
4.
Melumasi dan merawat sendiri (self lubricating) sehingga
usia pakai lebih panjang
5.
Rancangan yang sederhana (lingkages yang rumit digantikan
oleh sedikit komponen-komponen pre-engineered)
6.
Fleksibilitas (komponen-komponen hidrolik bisa dipasang
pada kendaraan hanya dengan mengalami sedikit sekali masalah)
7.
Kehalusan (sistem hidrolik beroperasi dengan halus dan
tidak bising dan menimbulkan sedikit sekali getaran)
8.
Kontrol (operator melakukan kontrol relatif sedikit atas
berbagai macam kecepatan dan gaya)
9.
Sedikit gaya yang hilang (gaya hidrolik bisa digandakan
besar sekali dan disalurkan sepanjang badan kendaraan dengan sedikit gaya yang
hilang)
10. Perlindungan atas
beban berlebih (sistem hidrolik dilindungi terhadap kerusakan yang disebabkan
oleh kelebihan beban (overload damage) dengan katup-katup yang bekerja secara
otomatis)
11. Beberapa kelemahan
yang ada pada sistem hidrolik, adalah:
12. Rawan terhadap kecelakaan
akibat tekanan tinggi dari fluida (high
pressure liquid)
13. Kebocoran kecil
bisa berakibat fatal baik pada pemindahan tenaga maupun penyebab kecelakaan
14. Sistem hidrolik memerlukan bagian dengan tingkat presisi
tinggi.
15. Membutuhkan perawatan yang intensif sehubungan dengan
iklim atau cuaca supaya tidak mudah terkena karat, kotoran dan pencemaran oli.
Salah satu bentuk pemindahan energi (transfer of energy)dengan
menggunakan sistem hidrolik secara skematis adalah sebagai berikut:
Pada sebuah piston dalam sebuah bejana yang memiliki luas permukaan
sentuh ke cairan sebesar A m2 diberi gaya sebesar F Newton (N) maka
cairan diseluruh bejana akan memberikan tekanan yang sama pada seluruh
permukaan bejana sebesar P Newton/m2. Secara sederhana dapat dirumuskan
F dalam Newton (N)
A dalam m2
P dalam N/m2 (
Bar )
Keadaan fluida yang tidak bisa dimampatkan
tersebut banyak digunakan untuk memindahkan energi maupun mengontrol sistem
yang lebih besar.
Sistem pneumatis mempunyai prinsip yang mirip
dengan sistem hirolik. Sistem ini menggunakan udara yang dimampatkan untuk
mengontrol pemindahan energi.
B. NAMA, FUNGSI DAN
CARA KERJA HIDROLIK
Didalam sistem hidrolik komponen-komponen
akan tersusun dalam suatu rangkaian yang memungkinkan terjadinya pemindahan
energi dengan media hidrolik.
Dalam sebuah sistem hidrolis dibuutuhkan beberapa komponen pendukung,
yaitu:
1.
Pembangkit tekanan hidrolis
Pembangkit tekanan hidrolis ini akan mengubah
energi mekanis manjadi tekanan. Komponen yang digunakan biasanya adalah pompa
tekanan. Pompa ini akan menaikkan tekanan hidrolis sampai batas yang dibutuhkan
oleh sebuah system. Energi mekanis bisa didapatkan dari engine, motor listrik,
maupun tenaga manusia. Kemampuan untuk membangkitkan tekanan ini tergantung
pula dari seberapa besar energi yang bisa dihasilkan oleh penggerak pompa.
2.
Penyalur tekanan hidrolis
Secara umum, pipa elastis yang digunakan
nuntuk menyalurkan tekanan hidrolis ini. Hal ini dikarenakan pipa elastis mudah
untuk dilbengkokkan dan mempunyai kemampuan menahan tekanan yang baik. Apabila
menggunakan pipa pejal, maka akan lebih sulit untuk dibentuk.
3.
Pengubah tekanan hidrolis menjadi energi mekanis
Komponen ini bisa disebut juga dengan
aktuator. Bentuk aktuator bermacam-macam disesuaikan dengan kebutuhan. Dari
tekanan hidrolis yang dibangkitkan oleh pompa hidrolis, bisa diubah dalam
bentuk gerakan rotasi (putar) maupun gerakan translasi (maju-mundur). Untuk
mengubah menjadi gerakan rotasi dibutuhkan torque converter. Sedangkan untuk
mengubah tekanan hidrolis menjadi gerakan traslasii dibutuhkan silinder
hidrolis. Silinder hidrolis ini bisa menggunakan single action maupun double
action.
C. Prinsip kerja pompa
fluida
Kunci dari pada
system hydraulic adalah pompa yang dapat mengubah dari energi mekanik menjadi
energi hidraulik. Energi mekanik diperoleh melaluii tenaga manusia, elektrik
motor ataupun engine.
Pada
dasarnya pompa hidrolis akan bekerja untuk menaikan tekanan cairan hidrolis.
Tinggi rendahnya tekanan yang dihasilkan tergantung dari beberapa hal, antara
lain kekuatan pompa, kekuatan rangkaian, kekuatan penggerak pompa dan beban
yang ditanggung.
D. Jenis-jenis pompa
Didalam sistem hidrolis ini, ada beberapa
jenis pompa yang sering digunakan. Perbedaan penggunaan pompa ini tergantung
dari konstruksi dan cara kerja sistem hidrolis tersebut. Beberapa jenis pompa
yang sering digunakan adalah:
Pompa yang diperoleh melalui tenaga tangan
dengan maksud emergensi untuk me-backup pompa utama dan untuk ground check dari
system hydraulics. Dua langkahdari hand pump menghasilkan tekanan dan aliran
cairan setiap langkah dan banyak dipakai pada pesawat terbang. Type ini terdiri
dari silinder yang mempunyai check valve, batang piston, handle yang mempunyai
check valve untuk lubang masuk cairan.
Cara kerja :
Handle ke kanan : Pada saat handle ke kanan
maka piston rod juga ke kanan sehingga inlet check valve terbuka karena
kevacuman saat gerakan piston ke kanan. Hal ini akan membawa cairan menuju ke
chamber kiri, pada waktu yang sama inner check valve tertutup. Pada saat piston
bergerak ke kanan cairan yang ada pada chamber kanan ditekan menuju system.
Gambar 4. Hand
Operated Hydroulic Pump
Handle ke kiri : Pada saat handle ke kiri
maka piston rod juga ke kiri sehingga inlet check valve tertutup karena karena
tekanan saat gerakan piston ke kiri untuk menghindari cairan mengalir balik ke
reservoir, pada waktu yang sama cairan mengalir dari saluran masuk (inlet
port) ke chamber kanan.
Cairan di dalam system : Aliran selalu ada
pada setiap 2 (dua) gerakan handle ke kiri dan ke kanan akibat perbedaan
tekanan antara chamber kiri dan kanan. Piston rod mempunyai peranan penting
saat bergerak ke kiri untuk menekan cairan pada camber kiri menuju ke system.
F. Power Driven Hydraulics Pump
Power driven pump mendapat tenaga
penggeraknya dari luar misalnya, engine atau yang lainnya. Tenaga mekanik ini
dikonversi menjadi tenaga hydraulic yang menghasilkan tekanan pada system.
Empat bagian penting dari power driven pump adalah gear, vane, diaphragm dan
piston. Type piston dikategorikan 2 yaitu constant delivery dan variable
delivery. Antara pompa dengan penggerak duhubungkan melalui drive coupling.
Pada bagian poros drive coupling (Shear
Section) dikecilkan diameternya agar terbatas kekuatan tegangan gesernya untuk
pekerjaan maksimumnya. Pada saat terjadi problem pada pompa yang yang macet
karena kerusakan valve atau komponen lainnnya maka shear section ini akan patah
sehingga kerusakan pompa dan penggerak lebih lanjut dapat dihindari.
Gambar 5. Drive
Coupling
G. Constant Delivery
Pump
Constant delivery pump menghasilkan masa
cairan tertentu pada setiap putaran driven coupling tidak tergantung pada
tekanan yang dibutuhkan. Kuantitas masa setiap menit tergantung dari putaran
penggeraknya dalam setiap menit (RPM). Pada system diperlukan tekanan yang
konstan sehingga pada pompa dilengkapi pula pressure regulator. Type constant
delivery pump ada 2 yaitu angular dan cam.
H. Angular Piston Type
KontruksiAngular Type seperti pada gambar
dibawah terdiri dari: bagian yang berputar (Coupling shaft, universal link,
connecting rod, piston dan cylinder block).
Bagian yang diam (valve plate, pump case housing)
Dinding silinder ditempatkan parallel
dan mengelilingi poros pompa, untuk alas an inilah pistonnya disebut sebagai
axial pump. Seal tidak diperlukan untuk membatasi kebocoran antara piston dan
bore, tetapi mengandalkan kepresisian ukuran antara piston dengan bore.
Clearance hanya diperlukan untuk pelumasan oleh cairan dan pemuaian piston
maupun bore.
Pada saat drive coupling menyalurkan tenaga
putar dari penggerak maka piston berputar searah dengan silindernya karena
dihubungkan oleh universal line (Silinder) dan connecting road (Piston). Sudut
(angular) antara poros drive coupling dengan poros pompa mengakibatkan piston
bergerak axial terhadap bore selama penggerak memutar pompa melalui drive
coupling.
Gambar 6. Angular
Type Pump
Cara kerja :
Piston meninggalkan valve plat: Selama
putaran setengah pertama dari pompa, silinder diletakkan pada inlet port pada
valve plate. Pada saat itu gerakan piston meninggalkan valve plate dan
menghisap cairan ke dalam silinder dari inlet port.
Piston Menuju valve plat:Selama putaran
setengah kedua dari pompa, silinder diletakkan pada outlet port pada valve
plate. Pada saat itu gerakan piston menuju valve plate dan menekan cairan di
dalam silinder untuk keluar melalui outlet port.
Pada saat pompa bekerja terjadi overlap pada
ruang inlet dan outlet yang menghasilkan tekanan yang halus dan rata karena tidak
terjadi hentakan tekanan ( Nonpulsating pressure ) pada output pompa.
Stroke Reduction Principle: Panjang langkah
efektif dari piston dapat diatur dengan mengubah sudut antara poros drive
coupling dan poros pompa seperti terlihat pada gambar dibawah. Dengan
menvariasikan langkah piston akan menvariasikan pula banyaknya masa
cairan yang mengalir setiap langkah. Perubahan sudut cylinder block dilalukan
oleh sebuah yoke yang berputar pada sebuah pivot pin yang disebut pintle.
Perubahan sudut ini secara otomatis dilakukan oleh compensator assembly yang
tersusun dari control valve, pressure control piston dan mechanical linkage
yang duhubungkan ke yoke.
Pada saat tekanan output pompa naik, maka
pivot valve terbuka untuk mengalirkan tekanan cairan menuju pressure control
piston yang bergerak menekan pegas dan melalui mechanical linkage memutar yoke
menuju arah zero flow (zero angle). Kebalikan dari itu bila tekanan terlalu
turun maka piston dikembalikan gerakannya oleh piston menuju arah semula
sehingga yoke memutar pada posisi kea rah sudut full flow (full flow angle)
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Kata hidrolik berasal dari bahasa Inggris
hydraulic yang berarti cairan atau minyak. Prinsip dari peralatan hidrolik
memanfaatkan konsep tekanan, yaitu tekanan yang diberikan pada salah satu
silinder akan diteruskan ke silinder yang lain., sesuai dengan hukum Pascal.
Sistem hidrolik banyak memiliki keuntungan.
Sebagai sumber kekuatan untuk banyak variasi pengoperasian. Keuntungan sistem
hidrolik antara lain:
a)
Ringan
b)
Mudah dalam pemasangan
c)
Sedikit perawatan
d)
Sistem hidrolik hampir 100 % efisien, bukan berarti
mengabaikan terjadinya gesekan fluida.
e)
Tenaga yang dihasilkan sistem hidrolik besar sehingga
banyak diaplikasikan pada alat berat seperti crane, kerek hidrolik dll.
f)
Oli juga bersifat sebagai pelumas sehingga tingkat
kebocoran lebih jarang dibandingkan dengan sistem pneumatik.
g)
Tidak berisik.
B. SARAN
Saran yang penulis dapat sampaikan yaitu
selaku pembaca sebaiknya mempelajari lebih jauh lagi tentang sistem hidrolik
ini.
1 komentar:
izin copy, terima kasih
Posting Komentar