Senin, 25 Juni 2012

hidrolik sistem


Kapan sistem hidrolik dipakai …
 
Sejak berabad-abad yang lalu, orang telah mempergunakan zat cair untuk membantu mengangkat beban. Pada tahun 1648 Pascal menganalisis tekanan yang dirumuskan olehnya dan disebut Hukum Pascal. Pada tahun 1795 Bramah dari Inggris menerapkan hukum Pascal untuk membuat press yang dapat membangkitkan tenaga cukup tinggi. Pada tahun 1877 dibangun  sebuah pompa di suatu kota industri untuk menyuplai tekanan dan untuk mengoperasikan press, alat angkat, lift. Pada tahun 1906 sistem hidrolik digunakan sebagai penyetir meriam dan pengemudi kapal untuk pertama kalinya. Sekitar tahun 1926 ditemukan pompa pusingan dengan tekanan dan kecepatan tinggi, maka hal ini memberikan titik awal yang cerah akan berkembangan system hidrolik. Sejak ini sistem hidrolik banyak digunakan di berbagai bidang penerapan dengan mengingkatkan kemampuan dan desainnya.
Sistem hidrolik berfungsi sebagai sistem pemindahan tenaga ataupun sebagai sistem kontrol banyak dipilih karena keuntungan-keuntungan yang dimilikinya bila dibanding dengan sistem yang lain. Oleh sebab itu banyak para teknisi atau para enginer mempelajarinya, untuk diterapkan di industri atau perusahaan masing-masing.
Materi Sistem hidrolik yang akan kita bahas adalah sebagai  berikut:
  • Pengertian sistem hidrolik
  • Hukum Pascal dan penerapannya
  • Komponen-komponen utama sistem hidrolik

Apa Sistem Hidrolik itu ….
Sistem Hidrolik adalah suatu sistem/ peralatan yang bekerja berdasarkan sifat dan potensi / kemampuan yang ada pada zat cair ( liquid ).
Hukum Pascal Dan Penerapannya
Prinsip-prinsip Penting dari Zat Cair/ Hidrolik
  • Cairan tidak dapat dimampatkan/ dikompresikan / diperkecil volumenya
  • Hukum Pascal : 
    Tekanan yang diberikan pada zat cair / hidrolik dalam bejana tertutup, besarnya tekanan akan diteruskan ke segala arah, dengan tekanan sama besar
Fluida terdiri atas zat cair [liquid], satuan tekanan yang digunakan Standard Internasional (S1) ialah Pascal (Pa).
    1 kPa = 1000 Pa
    di Eropa satuan tekanan menggunakan "bar"
 
    1 bar = 100 kPa
http://m-edukasi.net/online/2008/sistemhidrolik/images/img12.jpg
Kegunaan Prinsip Hidrolik
  • Dapat meneruskan gerakan dalam jarak yang jauh
  • Dapat meningkatkan panjang gerakan, dalam hal ini tenaga gerakan akan turun
  • Dapat meningkatkan besarnya tenaga tekan, dalam hal ini panjang gerakan akan turun
Jika kedua silinder sama ukurannya, lalu sebuah gaya (N) bekerja pada silinder utama menyebabkan piston pada silinder kedua (actuator) mendapat gaya yang sama, bila kedua piston bergerak pada jarak yang sama
Untuk menghitung gaya, tekanan atau penambahan gaya dapat digunakan rumus segitiga, yaitu:
http://m-edukasi.net/online/2008/sistemhidrolik/images/img13a.jpg
Gaya
Tekanan
Luas penampang
= F (Force)
= P (Pressure)
= A (Area)
 = Newton  (N)
 = Kpa
 = m²
http://m-edukasi.net/online/2008/sistemhidrolik/images/img13b.jpg
F = P x A
P = F / A = Kpa
A = F / P = m²
Contoh penghitungan :
Gaya yang bekerja 50 N luas penampang 40 mm²
Besarnya gaya yang bekerja / satuan luas atau tekanan = 50 N : 0,04 m² = 1250 Kpa
http://m-edukasi.net/online/2008/sistemhidrolik/images/img14.jpg
Memperpanjang Gerakan
  • Jika piston pada silinder I lebih besar dari pada piston II (actuator) maka Piston II pergerakannya lebih panjang
  • Jika piston pada silinder I lebih besar 10 X dibanding piston II, maka piston II akan pergerakannya 10 X lebih besar
http://m-edukasi.net/online/2008/sistemhidrolik/images/img15.jpg
Meningkatkan Besar Tekanan
  • Jika piston silinder I lebih kecil dari pada piston silinder II (actuator), maka Piston II menerima gaya tekan lebih besar
  • Jika piston silinder I lebih kecil daripada piston II, maka piston II pergerakannya lebih pendek
http://m-edukasi.net/online/2008/sistemhidrolik/images/img12.jpg
Sistem hidrolik ini didukung oleh 3 unit komponen utama, yaitu:
1. Unit Tenaga, berfungsi sebagai sumber tenaga dengan liquid/ minyak hidrolik
Pada sistem ini, unit tenaga terdiri atas:
  • Penggerak mula yang berupa motor listrik atau motor bakar
  • Pompa hidrolik, putaran dari poros penggerak mula memutar pompa hidrolik sehingga pompa hidrolik bekerja
  • Tangki hidrolik, berfungsi sebagai wadah atau penampang cairan hidrolik
  • Kelengkapan (accessories), seperti : pressure gauge, gelas penduga, relief valve
2. Unit Penggerak (Actuator), berfungsi untuk mengubah tenaga fluida menjadi tenaga mekanik
Hidrolik actuator dapat dibedakan menjadi  dua macam yakni:
  • Penggerak lurus (linier Actuator) : silinder hidrolik
  • Penggerak putar : motor hidrolik, rotary actuator
3. Unit Pengatur, berfungsi sebagai pengatur gerak sistem hidrolik.
Unit ini biasanya diwujudkan dalam bentuk katup atau valve yang macam-macamnya akan dibahas berikut ini.
3.1 Katup Pengarah (Directional Control Valve = DCV)
    Katup (Valve) adalah suatu alat yang menerima perintah dari luar untuk melepas, menghentikan atau mengarahkan fluida yang melalui katup tersebut.
Contoh jenis katup pengarah: Katup 4/3 Penggerak lever, Katup pengarah dengan piring putar, katup dengan pegas bias.
3.2 Macam-macam Katup Pengarah Khusus
1) Check Valve adalah katup satu arah, berfungsi sebagai pengarah aliran dan juga sebagaipressure control (pengontrol tekanan)
2) Pilot Operated Check Valve, Katup ini dirancang untuk aliran cairan hidrolik yang dapat mengalir bebas pada satu arah dan menutup pada arah lawannya, kecuali ada tekanan cairan yang dapat membukanya.
3) Katup Pengatur Tekanan, Tekanan cairan hidrolik diatur untuk berbagai tujuan misalnya untuk membatasi tekanan operasional dalam sistem hidrolik, untuk mengatur tekanan agar penggerak hidrolik dapat bekerja secara berurutan, untuk mengurangi tekanan yang mengalir dalam saluran tertentu menjadi kecil.
Macam-macam Katup pengatur tekanan adalah:
a. Relief Valve, digunakan untuk mengatur tekanan yang bekerja pada sistem dan juga mencegah terjadinya beban lebih atau tekanan yang melebihi kemampuan rangkaian hidrolik.
b. Sequence Valve, berfungsi untuk mengatur tekanan untuk mengurutkan pekerjaan yaitu menggerakkan silinder hidrolik yang satu kemudian baru yang lain.
c. Pressure reducing valve, berfungsi untuk menurunkan tekanan fluida yang mengalir pada saluran kerja karena penggerak yang akan menerimanya didesain dengan tekanan yang lebih rendah.
4) Flow Control Valve, katup ini digunakan untuk mengatur volume aliran yang berarti mengatur kecepatan gerak actuator (piston).
Fungsi katup ini adalah sebagai berikut:
·         untuk membatasi kecepatan maksimum gerakan piston atau motor hidrolik
·         Untuk membatasi daya yang bekerja pada sistem
·         Untuk menyeimbangkan aliran yang mengalir pada cabang-cabang rangkaian.
Macam-macam dari Flow Control Valve :
·         Fixed flow control yaitu: apabila pengaturan aliran tidak dapat berubah-ubah yaitu melalui fixed orifice.
·         Variable flow control  yaitu apabila pengaturan aliran dapat berubah-ubah sesuai dengan keperluan
·         Flow control yang dilengkapi dengan check valve
·         Flow control yang dilengkapi dengan relief valve guna menyeimbangkan tekanan
Menggambar Rancangan Rangkaian Hidrolik
Setelah kita pelajari komponen-komponen sistem hidrolik secara detail dan juga telah kita pelajari berbagai simbol dari setiap komponen sebagai bahasan tenaga fluida, demikian juga telah kita pelajari cara membaca diagram rangkaian (circuit diagram) maka akan kita mulai dengan cara mendesain (merancang) suatu rangkaian sesuai dengan yang kita kehendaki bila telah tersedia komponen-komponen sistem hidrolik.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merancang rangkaian hidrolik adalah:
·         Tujuan penggunaan rangkaian
·         Ketersediaan komponen
·         Konduktor dan konektor yang digunakan macam apa
·         Tekanan kerja sistem hidrolik berapa
Rancangan rangkaian hidrolik perlu dituangkan dalam bentuk diagram rangkaian hidrolik dengan menggunakan simbol-simbol grafik, dengan bantuan simbol-simbol grafik para desainer dapat menuangkan pemikiran lebih mudah, lebih tenang sehingga dapat berkreasi seoptimal mungkin.
Cara membuat diagram rangkaian biasanya dengan membuat tata letak komponen sebagai berikut:
·         Actuator diletakkan pada gambar yang paling atas
·         Unit pengatur diletakkan di bawahnya
·         Unit tenaga diletakkan pada bagian paling bawah
·         Setelah simbol-simbol komponen lengkap dalam lay out (tata letak) barulah digambar garis-garis penghubung sebagai gambar konduktor dengan garis-garis sesuai dengan macam konduktor yang digunakan
Minyak Hidrolik
http://m-edukasi.net/online/2008/sistemhidrolik/images/img26a.jpg
Fungsi minyak/ cairan hidrolik adalah:
·         Sebagai medium penerus daya, dan mudah mengalir
·         Mampu melumasi semua komponen yang bergerak
·         Perapat antara bagian yang menerima tekanan
·         Mendinginkan komponen-komponen karena sirkulasinya
Macam-macam  minyak / cairan hidrolik:
  1. Oli, digunakan pesawat hidrolik pada umumnya, keburukannya adalah dapat terbakar dan merusak karet seal
  2. Minyak hidrolik tahan api, yaitu:
  • Air Glycolterdiri dari 35% - 40% air, glycol dan oli air yang dilarutkan, juga disertakan bahan tambah untuk mencegah busa, karat
  • Emulsi oli-airlarutan oli-air dengan perbandingan sesuai keperluan juga disertakan bahan tambah untuk meningkatkan kualitas
  • Cairan Syntetisdibuat dari bahan-bahan yang diproses secara kimia jenisnya antara lain phosphate eters, chlomiated
 Prinsip–prinsip penting dari zat cair (Hidrolik)
  • Cairan tidak dapat dimampatkan / dikompresikan / diperkecil volumenya
  • Hukum Pascal :
Tekanan yang diberikan pada zat cair / hidrolik dalam bejana tertutup, besarnya tekanan akan terteruskan ke segala arah, dengan tekanan sama besar

PENTING
Jika cairan hidrolik akan diganti dengan macam yang lainnya, maka cairan semula harus dikuras dan dibilas, periksa apakah seal oil cocok untuk cairan yang baru
 Macam-macam minyak hidrolik yang digunakan pada kendaraan, yaitu:
1. Minyak transmisi otomatis
·         Automatic Transmision Fuid (ATF) mempunyai kualitas tinggi dengan berbagai macam bahan tambah, minyak harus dapat memasuki saluran yang sangat kecil
·         Kekentalan minyak harus sesuai karena suhu kerjanya sering berubah
·         Pada kecepatan normal ATF bersuhu 100º C,  ATF harus tahan terhadap oksida, dan tidak boleh berbusa
·         A coefficient of friction addjusting agent ditambah untuk menambah daya gesek pada kopling transmisi otomotis sehingga tidak selip
2. Tipe minyak ATF dan Power Steering
·         Tipe F dan Dexton II, Tipe F mempunyai daya gesek yang besar dibanding Dexton II
·         Pada baut tap transmisi diberi tanda tertentu, macam minyak apa yang digunakan
·         Merk mobil tertentu biasanya membuat minyak ATF sendiri, misalnya suatu perusahaan tertentu membuat minyak ATF dengan no. Part : 0888600405
·         Minyak Power Steering harus peka terhadap tekanan yang bekerja dan memilik fungsi pelumas baik (untuk silinder tenaga dan pompa),
·         ATF biasanya diwarnai merah atau kekuningan untuk membedakan dengan oli yang lainnya
3.  Minyak rem adalah  minyak yang tidak mengandung minyak bumi karena minyak rem tidak boleh merusak dan melarutkan karet yang banyak digunakan pada sistem rem.
4.  Minyak ini dibuat dari alkohol dan susunan kimia serta ether
·        Persyaratan minyak rem
a.       titik didih tinggi, jika titik didih kurang memenuhi syarat sebagian minyak menguap membentukVapour lock, dan kerja rem  kurang efektif
b.      minyak rem harus dapat menahan karat pada komponen logam dan tidak merusak komponen dari karet
c.       mempunyai kekentalan (viskositas) tertentu sebab minyak rem dalam bekerja mempunyai tugas meneruskan tekanan
·        Tipe Minyak
Tipe minyak rem  dikenal dengan nama DOT (Departement Of Transportation) dan pada bagian belakang tanda DOT diikuti dengan angka. 
Contoh : DOT 3 (SAE J1 730) merupakan minyak rem yang paling paling sering dipakai, dan mempunyai titik didih sebesar 205º C. Dalam menggunakan minyak rem tidak diperbolehkan mencampur dengan minyak rem merk lain, karena akan merusak struktur minyak

1 komentar:

  1. tulisan yang anda buat sangat menarik, saya juga punya tulisan yang menarik, kamu bisa kunjungi di http://repository.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/2639/1/Kommit2000_Elektro_001.pdf

    BalasHapus