BAB III. DROSS PRESS MACHINE
3.3 Komponen Dross Press Machine
Dalam setiap peralatan mesin, akan dibentuk dari komponen-komponen yang menjadi suatu kesatuan. Sama halnya pada Dross Press Machine dimana didalamnya terdapat komponen-komponen yang saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya. Dengan pembahasan setiap komponen akan lebih mempermudah dan memperjelas pemahaman mengenai sistem kerja dari alat tersebut.
3.3.1 Motor
Motor berfungsi sebagai pengubah dari tenaga listrik menjadi tenaga mekanis. Dalam sistem hidrolik, motor berfungsi sebagai penggerak utama dari semua komponen hidrolik dalam mesin ini. Motor akan menghasilkan putaran yang akan di salurkan ke pompa melalui poros pompa yang dihubungkan dengan poros input motor. Gambar 3.3 merupakan motor penggerak pada Dross Press Machine.
Gambar 3.3 Motor listrik sebagai penggerak utama
3.3.2 Pompa Hidrolik
Dari bermacam-macam komponen yang ada dalam sistem hidrolik, boleh dikatakan bahwa pompa adalah komponen yang paling dominan. Fungsi dari pompa adalah untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara menekan fluida hidrolik ke dalam sistem. Pompa hidrolik ini digerakkan secara mekanis oleh motor listrik. Dalam sistem hidrolik, pompa merupakan suatu alat untuk menimbulkan atau membangkitkan aliran fluida (untuk memindahkan sejumlah volume fluida) dan untuk memberikan daya sebagaimana diperlukan, seperti pada Gambar 3.4 yang menunjukkan sistem pompa hidrolik. Apabila pompa digerakkan motor (penggerak utama), pada dasarnya pompa melakukan dua fungsi utama:
1) Pompa menciptakan kevakuman sebagian pada saluran masuk pompa. Kevakuman ini memungkinkan tekanan atmosfer untuk mendorong fluida dari tangki (reservoir) kedalam pompa.
2) Gerakan mekanik pompa menghisap fluida kedalam rongga pemompaan, dan membawanya melalui pompa, kemudian mendorong dan menekannya kedalam sistem hidrolik.
Gambar 3.4 Sistem pompa hidrolik
Seringkali dianggap bahwa pompa adalah pembangkit tekanan fluida, tetapi sebenarnya tujuan utama pemakaian pompa hidrolik adalah untuk memproduksi aliran. Sedang tekanan adalah gaya per satuan luas dan ditimbulkan oleh adanya hambatan untuk mengalir. Pompa direncanakan sebagai mekanik pembangkit untuk menghasilkan aliran, sesuai dengan peningkatan tekanannya. Tetapi pompa sendiri tidak bisa meghasilkan tekanan, karena pompa tidak dapat memberikan perlawanan terhadap alirannya. Tekanan akan hilang apabila seluruh aliran dari pompa keluar melalui torak pada elemen penggeraknya. Begitu pula kebocoran pada torak akan mempengaruhi kecepatan torak elemen penggerak, karena dua pertiga aliran pompa akan kembali ke tangki tanpa melakukan kerja. Dengan demikian, kecepatan torak yang dimaksudkan juga terkurangi dua pertiganya.
3.3.3 Katup Pengatur Tekanan dan Aliran
Energi hidrolik diproduksi selama penggerak utama atau motor listrik menggerakkan pompa dan tekanan hidrolik bertambah oleh karena perlawanan aliran pompa. Oleh karena itu, sistem hidrolik akan mengalami kerusakan apabila aliran pompa tidak dihentikan atau tidak berbeban (dialirkan) kembali ke reservoir selama dalam rangkaian hidrolik tidak melakukan gerakan. Periode tidak bergerak meningkat dari gerakan lambat elemen penggerak atau pencapaian titik mati langkah, rentetan suatu rangkaian atau selama periode penundaan waktu dari rentetan suatu rangkaian sistem hidrolik, pemborosan tenaga dan panas berlebihan dari fluida hidrolik, perancangan rangkaian hidrolik menggunakan berbagai sistem untuk mengatur tekanan sistem maksimum dan aliran pompa selama periode tidak ada gerakan.
Katup pengatur tekanan digunakan dalam sistem hidrolik untuk mengatur gaya elemen penggerak dan untuk menentukan pemilihan batas tekanan pada saat pengaturan operasi mesin-mesin tertentu. Gambar 3.5 menunjukkan bentuk dari katup pengatur tekanan dan konstruksinya.
Pengaturan tekanan terutama digunakan untuk melaksanakan fungsi-fungsi berikut:
• Untuk membatasi tekanan maksimum sistem dalam rangkaian hidrolik atau sub-rangkaian, dengan demikian menyediakan perlindungan beban lebih.
• Untuk menyediakan arah balik aliran pompa ke tangki, sementara tekanan sistem harus dipertahankan.
• Untuk menyediakan arah balik aliran pompa ke tangki sementara tekanan sistem tidak dipertahankan.
• Untuk memberikan perlawanan aliran fluida pada batas-batas tekanan yang dapat dipilih.
• Untuk menyediakan suatu garis edar aliran fluida pada batas-batas tekanan yang dipilih.
• Untuk mengurangi atau menurunkan batas-batas tekanan dari rangkaian utama ke tekanan yang lebih rendah pada suatu sub-rangkaian.
3.3.4 Katup Pengarah (Katup Kontrol)
Katup pengarah adalah suatu perlengkapan (alat) yang menerima komando (sinyal) dari luar (seperti mekanik, sinyal yang dipandukan oleh fluida, atau elektrik) untuk melepas, menutup (menghentikan), atau mengalirkan kembali fluida yang mengalir melaluinya. Pada Gambar 3.6 dapat dilihat sistem kerja katup kontrol.
Katup pengarah pada kasusnya seperti yang dinyatakan dalam namanya adalah mengatur arah aliran fluida. Katup-katup ini dipakai dalam rangkaian hidrolik untuk memberikan fungsi-fungsi kontrol, seperti:
- Mengatur arah gerakan elemen penggerak - Memilih rangkaian-rangkaian kontrol alternatif - Melakukan fungsi kontrol logika
Katup-katup pengarah diklasifikasikan menurut karakteristik rancangannya :
1. Mekanik katup dalam (elemen kontrol bagian dalam) yang mengarahkan aliran fluida. Mekanik yang digunakan seperti itu adalah popet, bola spool yang meluncur (menggeser), cakram berputar.
2. Jumlah posisi pemindahan. Katup-katup tertentu boleh memberikan jumlah pemindahannya lebih dari tiga dan dalam beberapa perkecualian sampai enam posisi pemindahan
3. Jumlah lubang-lubang kontrol. Lubang ini menghubungkan saluran tekanan hidrolik menuju mekanik katup saluran-saluran aliran luar dan sering juga menentukan debit yang melaluinya.
4. Metode penggerak katup yang menyebabkan mekanik katup untuk bergerak ke posisi alternatif.
3.3.5 Silinder Hidrolik (Elemen Penggerak)
Silinder hidrolik atau elemen penggerak hidrolik linier digunakan untuk mengubah tenaga hidrolik kedalam gaya mekanik linier atau gerak mekanik. Meskipun elemen penggerak itu sendiri menghasilkan gerakan linier, variasi hubungan mekanik dan peralatan-peralatan lain bias dipasang untuk mendapatkan
gerakan akhir seperti rotari, semi-rotari atau kombinasi linier dan rotari (Gambar 3.7). Tuas dan penghubung dapat juga dipasangkan untuk mencapai penggandaan gaya atau bahkan reduksi gaya, demikian juga penambahan atau reduksi kecepatan geraknya.
Gambar 3.7 Beban yang dipasang pada silinder
Penggunaan silinder hidrolik dalam berbagai macam industri beraneka ragam jenis dan bentuknya. Sehingga ditemui jenis-jenis silinder hidrolik menurut pemakaian dan cara kerjanya. Adapun jenis silinder yaitu silinder tunggal dan silinder ganda. Disini digunakan silinder ganda. Untuk silinder ganda memungkinkan pemakaian hidrolik dalam dua arah. Akan tetapi langkah mundur memberikan gaya lebih kecil dari pada langkah maju. Semenjak fluida bertekanan bergerak pada luasan yang lebih kecil dikenal sebagai luasan annulus. Oli masuk ke dalam salah satu ujung silinder yang lain untuk menggerakkan torak mundur.
Dengan silinder ganda pada torak dan batangnya harus disekat untuk mencegah kebocoran-kebocoran.
Gambar 3.8 Silinder hidrolik gerak ganda
Pada silinder ganda dengan satu batang torak (Gambar 3.8) disebut silinder diferensial karena luas penampangnya yang menerima tekanan oli berbeda. Sehingga gaya saat maju dan mundur berbeda besarnya. Silinder jenis ini biasanya didasain untuk gerakan lebih lambat, langkah lebih bertenaga ketika torak bergerak maju dan gerakan lebih cepat namun langkah kurang bertenaga ketika torak bergerak mundur.
3.3.6 Reservoir Hidrolik
Ruang penyimpana fluida (oli) digunakan tangki atau sering juga disebut reservoir. Apabila tangki ini dirancang dan dikonstruksi dengan benar, mempunyai efek terhadap fungsi dan pengaruh daya guna dari suatu sistem hidrolik.
Gambar 3.9 Konstruksi reservoir hidrolik
Gambar 3.9 merupakan konstruksi dari reservoir hidrolik yang baik untuk digunakan.
Pada prinsipnya reservoir mempunyai sejumlah fungsi penting yang meliputi :
• Resevoir menyimpan fluida sehabis dipakai dari sistem hidrolik dan bekerja sebagai penahan terhadap fluktuasi (gejolak) fluida yang disebabkan oleh pemindahan aliran yang tidak sama pada elemen penggerak (sistem).
• Resevoir mampu membuang panas yang ditimbulkan oleh tenaga yang hilang pada elemen penggerak dan elemen pengatur (katup).
• Resevoir menetralisir adanya buih dan gelembung yang ditimbulkan, sehingga buih dan gelembung dapat terpisah dari fluida hidroliknya.
• Resevoir dapat mengendapkan kotoran-kotoran fluida, endapan itu berada di bagian bawah reservoir, sehingga bebas dari fluidanya.
Untuk melaksanakan fungsi-fungsi diatas, persyaratan rancangan tentu hampir untuk setiap pemakaian di industri. Resevoir dikonstruksi dari pelat baja
yang disambung dengan sambungan las, dengan kaki mengangkat reservoir di atas lantai. Dengan cara ini akan memberikan pendinginan oleh sirkulasi udara sekitar ke seluruh dinding reservoir dan bagian bawahnya, sehingga pemindahan panasnya menjadi optimal.
3.3.7 Saringan (Filter)
Fluida hidrolik harus tetap dijaga bersih dalam suatu sistem dengan menggunakan filter. Filter mempunyai komponen penyaringan yang lebih halus, sehingga kotoran yang dapat tersaring pun sampai butiran-butiran yang paling kecil. Pemisah maknit juga digunakan untuk menjerat kotoran-kotoran yang terbawa oleh fluida, khususnya kotoran-kotoran dari logam seperti keausan yang ditimbulkan oleh gesekan pada bidang-bidang bergerak. Gambar 3.10 merupakan bentuk filter hidrolik.
Filtrasi (penyaringan) fluida hidrolik adalah merupakan hal yang paling penting untuk memelihara fungsi dan ketahanan sistem hidrolik. Kontaminasi (kotoran) fluida terjadi melalui berbagai sumber, antara lain:
• Kotoran yang tertinggal dalam sistem selama dalam perakitan awal atau akibat kerja pemeliharaan seperti kerak pengelasan dan butir-bitir pengelasan, sobekan pita silikon (pada penyekat), lepasan-lepasan pada sambungan ulir, potongan-potongan bahan penyekat dan bram-bram penggerindaan.
• Kotoran yang ditimbulkan ketika sistem bekerja seperti lepasan-lepasan (bram) akibat gesekan antara logam dengan logam atau non logam, endapan dan pernis karena oksidasi fluida, karat dan kondensasi air pada bagian dalam reservoir.
• Kotoran yang dihadirkan dari luar ke dalam sistem. Hal ini terjadi pada penggunaan fluida yang tidak sesuai. Kotoran-kotoran timbul sewaktu perbaikan komponen.
Fluida bertekanan tinggi dalam jumlah yang besar membawa kotoran-kotoran melalui sistem atau mengendapkan dalam ruangan yang sempit pada pompa, katup, elemen penggerak dan motor. Apabila kotoran-kotoran tersebut tidak di saring sistem tersebut lambat laun akan macet, atau justru dalam jangka waktu yang pendek akan menyebabkan keausan besar. Keausan ini ditimbulkan oleh adanya gesekan antara elemen-elemen bergerak dengan fluida yang mengandung kotoran (kerak). Karena demikian kebocoran yang ditimbulkan akan semakin besar, sehingga rugi-rugi tenaganya bertambah besar.
3.3.8 Manometer (Presure Gauge)
Manometer merupakan Pengukur tekanan yang digunakan dalam sistem hidrolik mempunyai beberapa alasan. Alat tersebut pada prinsipnya berguna untuk mengukur tekanan pada suatu titik (bagian) tertentu. Sehingga dapat diketahui tekanan penyetelan pada katup pengontrol tekanan, untuk menguji komponen dan pencarian kesalahan dalam suatu rangkaian, untuk menentukan torsi dan gaya yang diubah dengan elemen penggerak rotari. Pengukur tekanan harus dikalibrasi secara regular dan dites untuk menjamin ketelitiannya. Pengukur master yang biasa dipakai untuk mengkalibrasi.
Biasanya pengatur tekanan dipasang dan dilengkapi dengan sebuah alat yang dapat menunjukkan sebuah tekanan fluida yang keluar. Prinsip kerja manometer (Gambar 3.11) ditemukan oleh Bourdon. Oli masuk ke pengatur tekanan lewat lubang saluran P. Tekanan didalam pipa yang melengkung Bourdon (2) menyebabkan pipa memanjang. Tekanan lebih besar akan mengakibatkan belokan radius lebih besar pula. Gerakan perpanjangan pipa tersebut kemudian diubah kesuatu jarum penunjuk (6) lewat tuas penghubung (3), tembereng roda gigi (4), dan roda gigi pinion (5). Tekanan pada saluran masuk dapat dibaca pada garis lengkung skala penunjuk (7). Jadi, prinsip pembacaan pengukuran tekanan manometer ini adalah bekerja berdasarkan atas dasar prinsip analog.
Gambar 3.11 Pengukur Tekanan (Manometer)
3.3.9 Panci Kotoran (Dross Pans)
Pada Dross Press machine terdapat dross pans atau panci kotoran sebagai tempat penampungan kotoran aluminium yang dikumpulkan untuk di press (ditekan). Pada panci kotoran yang juga merupakan cawan penekanan ini akan terjadi pemisahan aluminium cair dengan kotoran (dross) dari aluminium tersebut dengan pemampatan dross melalui pemberian tekanan dari torak hidrolik. Bak atau cawan tersebut di konstruksi sedemikian rupa sehingga dapat memisahkan aluminiumdenga kotoran melalui lubang saluran yang ada pada bak tersebut. Gambar 3.12 merupakan bentuk dari bak penekanan.
Gambar 3.12 Panci kotoran (dross pans)
3.3.10 Pipa (selang) hidrolik
Pipa atau selang hidrolik merupakan salah satu komponen penting dalam sebuah sistem hidrolik yang berfungsi untuk meneruskan fluida kerja yang bertekanan dari pompa pembangkit ke silinder kerja. Gambar 3.13 merupakan selang hidrolik yang digunakan pada sistem hidrolik.
Mengingat kapasitas yang mampu dibangkitkan oleh silinder kerja, maka agar maksimal dalam penerusan fluida kerja bertekanan, pipa-pipa harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
• Mampu menahan tekanan yang tinggi dari fluida.
• Koefisien gesek dari dinding bagian dalam harus sekecil mungkin.
• Dapat menyalurkan panas dengan baik.
• Tahan terhadap perubahan suhu dan tekanan.
• Tahan terhadap perubahan cuaca.
• Berumur relatif panjang.
• Tahan terhadap korosi.
Selang hidrolik dan tabung fluida menghubungkan berbagai komponen hidrolik dan menghantarkan fluida ke seluruh sistem. Saluran konduktor (penghantar) harus mampu menahan bukan hanya tekanan sistem maksimum, tetapi juga kejutan-kejutan tekanan yang timbul dalam sistem. Konduktor fluida cair dalam sistem hidrolik harus mempunyai luas penampang yang cukup besar untuk menghantarkan aliran fluida rata-rata tanpa menimbulkan rugi-rugi kelebihan tekanan. Pipa berlapis baja biasa digunakan untuk konduktor-konduktor kaku dan semi kaku, dan pipa fleksibel (selang karet) digunakan apabila cairan fluida harus dihubungkan dengan bagian-bagian mesin bergerak atau apabila vibrasi dapat menimbulkan kebocoran pada sistem pemipaannya.
3.3.11 Fluida Hidrolik
Fluida hidrolik adalah salah satu unsur yang penting dalam peralatan hidrolik. Fluida hidrolik merupakan suatu bahan yang mengantarkan energi dalam peralatan hidrolik dan melumasi setiap peralatan serta sebagai media penghilang kalor yang timbul akibat tekanan yang ditingkatkan dan meredam getaran dan suara. Fluida hidrolik harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
• Mempunyai viskositas temperatur cukup yang tidak berubah dengan perubahan tempertur.
• Mempertahankan fluida pada temperatur rendah dan tidak berubah buruk dengan mudah jika dipakai dibawah temperatur.
• Mempunyai stabilitas oksidasi yang baik.
• Mempunyai stabilitas shearing yang baik.
• Mempunyai kemampuan anti karat
• Tidak merusak (karena reaksi kimia) karat dan cat.
• Tidak kompresible (mampu merapat)
• Mempunyai tendensi anti foatming (tidak menjadi busa) yang baik.
• Mempunyai kekentalan terhadap api.