KEGIATAN 2 : KOMPONEN KOMPONEN SISTEM HIDROLIK
2) Filter Hidrolik
Filter Oli berfungsi untuk menjaga agar pada hidrolik sistem tidak terdapat kerusakan sehingga hidrolik sistem lebih awet. Perlengkapan hidrolik dipakai pada tekanan dan putaran tinggi sehingga rentan terhadap kerusakan, untuk itu perlu adanya penyaringan.Saringan atau filter pada mesin alat berat terdiri dari dua yaitu:
a) Filter (strainer) yang terpasang pada hidrolik tank. Terdiri atas rangka kawat dengan diameter 4,5 mm dengan dasar plat besi dan saringan kuningan yang sisolder pada frame. Saringan kasar ini berlubang 100- 150 mm.
b) Filter paper type air breather (yang letaknya pada mulut pengisian, alat ini juga berfungsi sebagai deep stick). Air breather berfungsi untuk menyaring partikel halus dari luar dan melindungi komponen- komponen sistem hidrolik.
Segala macam oli yang menjadi fluida kerja pada sebuah sistem permesinan akan selalu terkontaminasi kotoran padat atau dalam Bahasa Inggris biasa disebut dirt, dan pada bahasa sehari-hari kita biasa sebut dengan gram. Sistem pelumas dan sistem hidrolik menjadi dua contoh sistem yang paling sering kita jumpai. Oli sebagai fluida kerja pada kedua sistem tersebut selalu mengandung kotoran padat yang dapat menyebabkan kerusakan terhadap komponen-komponen sistem tersebut.
Ada tiga tipe kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh kontaminasi padatan. Pertama adalah kerusakan catastrophic atau kerusakan yang sangat parah. Kerusakan ini diakibatkan oleh adanya material logam yang ukurannya besar yang masuk ke dalam aliran oli sehingga langsung dapat menghantam pompa ataupun bagian yang lain dan mengakibatkan kerusakan parah. Kerusakan kedua terjadi secara terputus-putus atau kadang muncul kadang hilang, seperti pada saat ada material padat yang mengganggu aliran oli di sisi check valve. Kerusakan ketiga terjadi secara perlahan, yakni ketika material padat berukuran kecil yang ikut mengalir bersama fluida menggerus (abrasi) setiap permukaan logam yang ia lewati. Kontaminasi padatan pada oli dapat berasal dari hal-hal berikut ini:
a) Oli baru yang baru saja diproduksi oleh pabrik, sudah mengandung kotoran padat lebih dari 75000 per 100 ml dengan
ukuran di atas 5µ (Sumber).
b) Komponen-komponen mesin yang ada seperti pompa, saluran pipa, valve, heat exchanger, semua membawa kotoran padat yang berasal dari proses pembuatannya.
c) Selain membawa kotoran dari proses fabrikasinya, komponen- komponen mesin tersebut juga akan mengalami pengikisan (aus) secara perlahan selama mesin bekerja, dan menghasilkan kotoran padat. Faktor beban kerja dan putaran mesin yang tinggi akan meningkatkan jumlah partikel komponen mesin yang terabrasi. d) Kotoran padat juga dibawa oleh udara sekitar yang dapat masuk
ke dalam mesin melalui breather, silinder seal pada sistem hidrolis, atau tekanan vakum pada bearing. Faktor lingkungan juga sangat berpengaruh, mesin yang bekerja di area gurun pasir akan lebih banyak kontaminasi padatan dibandingkan dengan lingkungan lain.
Berdasarkan point terakhir di atas, ada beberapa teknik yang dapat digunakan untuk meminimalisir masuknya kotoran padat yang berasal dari udara bebas:
a) Metode Purging. Metode ini tidak membiarkan udara bebas masuk
ke dalam tanki oli dengan cara mengisi bagian tanki yang kosong dengan bahan lain seperti gas nitrogen atau instrument air (udara yang sudah bebas dari kotoran padat dan uap air).
b) Metode Isolasi. Menggunakan isolasi atau sistem seal yang tepat pada bagian-bagian dari sistem pelumas ataupun hidrolis yang berpotensi masuknya udara ke dalam sistem.
c) Breather pada tangki oli perlu dipastikan pula terpasang filter untuk mencegah kotoran masuk ke dalam tangki.
Di sistem oli sendiri wajib digunakan filter oli yang berfungsi untuk menangkap kotoran-kotoran padat yang sudah tercampur di dalam oli. Secara berkala filter tersebut harus dilepas dan dibersihkan untuk dapat dipergunakan kembali atau juga diganti dengan filter baru.
Ada berbagai jenis filter oli sesuai dengan prinsip kerjanya seperti di bawah ini:
a) CartridgeFilter.
Jenis filter ini menggunakan sebuah element yang dapat dilepas dari rumah filter. Rumah filter terkoneksi dengan sistem oli, sedangkan
element filter lebih mudah dilepas dari rumahnya untuk diganti atau dibersihkan.
Gambar 9. Cartridge Lube Oil Filter
Secara umum cartridge filter dapat dikelompokkan menjadi tiga berdasarkan jenis material yang digunakan sebagai filter, yaitu:
b) Filter Selulosa.
Filter ini berbahan dasar bubur kayu yang dicampur dengan fiber. Tipe ini memiliki clearence yang tidak konsisten serta mudah sekali rusak, namun memiliki kelebihan dapat menyerap kandungan air di dalam oli.
Gambar 10. Cellulose Filter c) Filter Sintetik.
Jenis ini menggunakan bahan dasar fiber-glass yang dibuat secara manual dan memiliki clearence yang lebih konstan.Tipe ini lebih tahan lama serta mampu lebih baik menahan kotoran yang berukuran sangat kecil.
Gambar 11. Synthetic Filter d) Campuran Sintetik dan Selulosa.
Tipe ini dapat digunakan untuk menggabungkan dua kelebihan yang ada pada tipe selulosa dan sintetik, untuk mendapatkan hasil filtrasi yang lebih optimal.
e) Magnetic Filter.
Magnetic filter menggunakan sebuah magnet permanen maupun elektromagnetik untuk menangkap kotoran-kotoran logam ferromagnetic yang ada pada oli. Filter tipe ini cukup sederhana perawatannya karena hanya perlu membersihkan permukaan magnet yang telah menangkap kotoran logam.
Gambar 12. Cara Kerja Magnetic Filter
Cara kerja filter tipe ini cukup sederhana, oli dialirkan melalui filter yang telah dilengkapi dengan magnet di tengahnya. Kotoran- kotoran logam yang dapat ditarik oleh magnet akan mengumpul di area permukaan magnet. Pada interval waktu tertentu permukaan magnet tersebut perlu untuk dibersihkan.
f) Centrifugal Filter.
Filter ini menggunakan prinsip gaya sentrifugal untuk memisahkan oli dengan kotoran padat di dalamnya. Oli kotor masuk ke sisi tengah filter melalui pipa kecil berputar yang diujungnya terdapat lubang nozzle. Oli tersemprot ke dinding filter yang berputar, akibat
gaya sentrifugal yang tercipta dari putaran dinding filter menyebabkan kotoran akan menempel pada dinding sedangkan oli akan jatuh ke bawah.
Gambar 13. Kerusakan Abrasi Akibat Partikel Asing (Sumber) 3) Pompa Hidrolik (Hidrolik Pump)
Pompa Hidrolik (Hidrolik Pump) sebagai pemindah oli dari tangki ke dalam sistem. Dan bersama komponen lain menimbulkan hidrolik pressure (tenaga hidrolik).
Gambar 14. Pompa hidrolik dan simbol komponen
Pompa hidrolik berfungsi merubah energi mekanik berupa rotasi motor atau mesin lainnya menjadi bentuk energi fluida/aliran pada tekanan tertentu untuk mensuplay fluida sistem hidrolik. Pompa ini digerakkan oleh motor listrik atau sebuah mesin yang dihubungkan dengan sebuah sistem kopling. Sistem kopling yang digunakan dapat berupa belt, roda gigi, atau juga sistem flexible elastomeric.Umumnya pompa hidrolik bekerja pada tekanan maksimal 40MPa (40 Bar).
Tipe tipe Pompa Hidrolik :
(1) Gear Pump
Pompa ini beroperasi dengan dua roda gigi yang bergerak satu sama lain dan berputar untuk mengalirkan cairan hidrolik dari daerah hisap ke daerah pembuangan. Bagian pompa ini terdiri dari eksternal dan internal gigi pompa; jenis internal yang umumnya memiliki denyut debit lebih kecil dan tingkat kebisingan lebih rendah dari pada eksternal. Pompa gigi relatif tahan terhadap kontaminasi cairan. Pompa gear beroperasi pada tekanan 20 sampai 25 Mpa. Pompa jenis gear ini adalah jenis pompa yang paling umum digunakan.
(2) Vane Pump (Baling-baling)
Tekanan pada pompa ini berasal dari perubahan ruang antara baling-baling dan cincin cam yang berputar. Berdasarkan tekanan yang dihasilkan, ada tiga jenis Vane Pump :
• Low Pressure (beroperasi pada tekanan 5 s/d 7 Mpa (725 s/d
1015 Psi)
• Midle Pressure (beroperasi pada tekanan 16 s/d 21 MPa (2321 s/d 3046 Psi )
• High Pressur (beroperasi pada tekanan 31.5 s/d 40 MPa (4569
s/d 5802 Psi)
(3) Piston Pump
dibandingkan dengan jenis lain, dan mudah dalam pengaturan tekanan. Pompa jenis ini dapat beroperasi dengan berbagai jenis kontrol. Pompa piston memberikan keuntungan termasuk: (1) efisiensi tinggi; (2) kemudahan operasi pada tekanan tinggi; (3) kemudahan perubahan pemindahan, dan; (4) dapat menggunakan berbagai jenis kontrol. Pompa dikategorikan ke dalam aksial, radial, dan jenis piston timbal balik.
Berikut ini tabel perbedaan antara ketiga pompa hidrolik:
Type Pompa
Piston
Pompa Vane Pompa Gear
Struktur Prinsip Operasi Ekspansi dan kompresi volume di blok silinder dengan stroke piston Ekspansi dan kompresi volume antara baling-baling Gerakan volume antara
ruang gigi dan casing. Efesienesi
-
Sangat tinggi,-
Plat katup mudah rusak sehigga keluar-
Rendah-
Saat Baling- baling habis pakai harus diganti-
Rendah-
terjadi tetesan akibat gerigi habis dipakaiKetahanan Kontaminasi Sangat rentan terhadap zat-zat asing dalam minyak Rentan terhadap zat-zat asing dalam minyak, tetapi kurang pada pompa piston.
Rentan terhadap zat asing
dalam minyak, tapi hampir tidak rentan ketika
pompa yang jenis tekanan rendah.
Kemampuan
Hisap Rendah Sedang Tinggi
Tekanan Kerja Tinggi
-
axial = 45 Mpa-
Radial = 70 Sedang (5 s/d 40 MPa) Rendah (maks. 25 MPa) PemindahanKomponen Mudah Sedang Sulit
Ukuran dan harga besar, berat, dan mahal Terkecil dan relatif murah
Kecil, ringan, dan murah.
