Dongkrak Hidrolik
Dongkrak hidrolik merupakan salah satu aplikasi sederhana dari Hukum Pascal. Berikut ini prinsip kerja dongkrak hidrolik. Saat pengisap kecil diberi gaya tekan, gaya tersebut akan diteruskan oleh fluida (minyak) yang terdapat di dalam pompa. Akibatnya, minyak dalam dongkrak akan menghasilkan gaya angkat pada pengisap besar dan dapat mengangkat beban di atasnya.
Gambar1. Dongkrak Hidrolik
Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal, “Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama rata”. Dongkrak hidrolik terdiri dari dua tabung yang berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda ukurannya. Masing- masig ditutup dan diisi cairan seperti pelumas (oli dkk). Apabila tabung yang permukaannya kecil ditekan ke bawah, maka setiap bagian cairan juga ikut tertekan. Besarnya tekanan yang diberikan oleh tabung yang permukaannya kecil diteruskan ke seluruh bagian cairan. Akibatnya, cairan menekan pipa yang luas permukaannya lebih besar hingga pipa terdorong ke atas .
Luas permukaan pipa yang ditekan kecil, sehingga gaya yang diperlukan untuk menekan cairan juga kecil. Tapi karena tekanan (Tekanan= gaya / satuan luas) diteruskan seluruh bagian cairan, maka gaya yang kecil tadi berubah menjadi sangat besar ketika cairan menekan ke pipa yang luas permukaannya besar.
Gambar 2. Mesin hidrolik pengangkat Mobil P1 adalah tekanan pada tabung kecil, dan P2 adalah tekanan pada tabung besar.
Dengan mengetahui gaya berat mobil maka dapat dihitung gaya minimal yang diberikan pada pompa hidrolik untuk mengangkat mobil tersebut. Semakin besar gaya berat mobil yang diangkat maka semakin besar luas permukaan keluaran (A2) dari dongkrak hidrolik. Minimal gaya keluaran (F2) yang dihasilkan oleh dongkrak hidrolik harus lebih besar/ samadengan gaya berat benda yang diangkat.
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 ). Kata hidrolik sendiri berasal dari bahasa �Greek� yakni dari kata �hydro� yang berati air dan �aulos� yang berarti pipa. Namun, pada masa sekarang ini sistem hidrolik kebanyakan menggunakan air atau campuran oli dan air (water emulsian) atau oli saja.
Penggunaan sistem hidrolik, dalam bidang penerapannya :
Transmisis Otomatis Dongkrak Hidrolik
Di bidang Industri
alat press
mesin pencetak plastik
mesin pencetak logam
pesawat angkat (lift, katrol)
robots
Di bidang Kendaraan
bolduser
traktor
car lift
dongkrak hidrolik
dump truck
komponen-komponen kendaraan ( power steering, rem )p>
Di bidang Penerbangan
penggerak alat-alat kontrol
penggerak roda
pengangkat peralatan
Keuntungan Sistem Hidrolik
Tenaga besar, dimensi peralatan yang kecil
Kecepatan gerak yang dapat diatur (bervariasi)
Mudah diubah arah gerakannya
Pencegahan beban lebih yang sederhana konstruksinya (reliev valve)
Mudah dihentikan tanpa merusak
Macam-macam Sistem Hidrolik
Hidrostatis :
Pesawat hidrolik yang menggunakan sifat zat cair yaitu dapat meneruskan
tenaga / daya kesegala arah
Contoh : Dongkrak hidrolik, rem hidrolik, derek lantai
Dongkrak Hidrolik Rem Hidrolik Derek Lantai
Hidrodinamis :
Pesawat hidrolik yang menggunakan potensi zat cair yang bergerak sehingga
memiliki / menimbulkan tenaga hidrolik
Contah : Turbin air, pembangkit listrik
Sistem Hidrolik
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,
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
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:
Gaya Tekanan Luas penampang = F (Force) = P (Pressure) = A (Area) = Newton (N) = Kpa = m�
F = P x A
P = F / A = Kpa A = F / P = m�Contoh penghitungan :
Gaya yang bekerja 50 N luas penampang 40 mm�
Besarnya gaya yang bekerja / satuan luas atau tekanan = 50 N : 0,04 m� = 1250 Kpa
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
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
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:
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 sebagai pressure 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
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
Sistem Hidrolik
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 Glycol, terdiri dari 35% - 40% air, glycol dan oli air yang dilarutkan, juga disertakan bahan tambah untuk mencegah busa, karat
Emulsi oli-air, larutan oli-air dengan perbandingan sesuai keperluan juga disertakan bahan tambah untuk meningkatkan kualitas
Cairan Syntetis, dibuat 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 100� 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 205� C. Dalam menggunakan minyak rem tidak diperbolehkan mencampur dengan minyak rem merk lain, karena akan merusak struktur minyak
Sistem Hidrolik
Dongkrak adalah alat untuk menaikkan kendaraan guna
mempermudah pekerjaan reparasi di bagian bawah kendaraan
Macam-macam dongkrak :
1. Crocodile jack / dongkrak buaya paling banyak digunakan di bengkel-bengkel ataupun digarasi kendaraan sekarang ada yang ukuran kecil sehingga dapat di bawa di mobil. Keuntungan pemakaian crocodile jack dibandingkan yang lainnya adalah lebih mudah digunakan karena gampang menggesernya ke arah posisi yang
diinginkan, di samping itu, waktu yang dibutuhkan untuk mengangkat kendaraan lebih cepat dan aman.
Di dalam rumah yang dibuat dari baja tuang dapat berjalan dan
berputar di atas empat roda, terdapat sebuah pompa minyak yang
toraknya digerakkan oleh tuas panjang. Tuas tersebut dapat juga
dipakai untuk mendorong atau menarik dongkrak.Perbandingan
lengan-lengan batang pengangkat kira-kira 20:1Disekeliling rumah
dan diatas pompa diisi dengan minyak encer (SAE-10).
Prinsip kerja dongkrak buaya :
Posisi naik :
Pompa memasukkan minyak ke bawah torak yang besar (d), ketika
tuas (e) dengan sandaran untuk kendaraan bergerak ke atas. Di
atas saluran pompa ada katup pengaman kecil (f) yang membuka
berlawanan dengan pegas, bila kita terus-menerus memompa pada
kedudukan tertinggi.
Posisi turun :
Untuk menurunkan torak (d) dan lengan angkat (e), dibukakan
katup buang dengan engkol kecil (h), sehingga minyak mengalir
kembali dari silinder ke ruang persediaan. Tempat persediaan
minyak harus selalu terisi sesuai ukuran
2. Bottle jack / dongkrak botol, dongkrak ini
disebut bottle jack karena bentuknya seperti botol. Fungsi bottle jack sama seperti crocodile jack, yaitu untuk mengangkat kendaraan pada ketinggian tertentu untuk dapat melakukan perbaikan pada bagian bawah kendaraan. Perbedaannya adalah penggunaan bottle
jack dapat dimasukkan ke dalam kendaraan sebagai
perlengkapan utama kendaraan yang mutlak dibutuhkan untuk mengganti roda (ban) sewaktu ban kempis/
bocor.Untuk mendongkrak sebuah kendaraan, dongkrak harus diletakkan tegak lurus pada torak pengangkatnya supaya tidak menjadi bengkok.
Prinsip kerja dongkrak botol
Posisi naik :
Untuk mengangkat kendaraan harus diputar tutup pengalir
pembalik minyak (a) dengan batang pompa yang juga berfungsi
sebagai kunci, sesudah torak pengangkat pada kedudukan yang
rendah . Setelah itu, batang pompa (b) digeserkan naik turun, di
mana pompa (c) mengapit minyak dari ruangan persediaan (d) ke
bawah torak pengangkat (e). Bila dipompa terus pada kedudukan
yang tinggi katup pengaman kecil bekerja.
Posisi turun :
Kendaraan diturunkan dengan cara memutar sekrup ke kiri sampai
� putaran memakai batang pompa, di mana katup pengalir
pembalik minyak terbuka.
Bagaimana menggunakan dongkrak dengan aman
Pada waktu menggunakan alat dongkrak, utamakan keamanan.
Hanya karena kesalahan kecil dapat menyebabkan kecelakaan
besar
Untuk mencegah agar lokasi penempatan dongkrak dan stand tidak
rusak, pilihlah tempat-tempat yang kuat
Cara Menggunakan Dongkrak
1. Letakkan ganjalan pada ban-ban belakang apabila bagian depan kendaraan yang diangkat. Sebaliknya, letakkan ganjalan pada ban-ban depan apabila bagian belakang kendaraan yang diangkat. 2. Dongkrak diletakkan di tempat yang telah ditentukan.
3. Sebelum dongkrak mulai mengangkat, periksalah sekali lagi apakah tempat pengangkatan kendaraan tepat berada di tengah-tengah sadel dongkrak. Sebab bila tidak, dongkrak dapat slip sewaktu mengangkat kendaraan.
4. Sebelum mengangkat dan menurunkan kendaraan, periksalah bahwa tidak ada orang atau sesuatu disekitarnya, apabila lagi dibawah kendaraan.
Jangan sekali-kali bekerja di bawah kendaraan yang hanya
ditopang dengan dongkrak saja. Topanglah kendaraan tersebut
dengan stand (penopang)
Sebelum mengoperasikan dongkrak Anda harus mengecek hal-hal
sebagai berikut:
Periksalah sistem hidrolik, pastikan tidak ada kebocoran cairan. Apakah dongkrak tersebut mampu mengangkat beban yang
diinginkan.
Sadelnya berputar dengan bebas, dan bertahan pada posisinya pada waktu mendongkrak
Apabila dalam pemeriksaan tersebut ada masalah/ kerusakan,
segera lakukan servis/ perbaikan sesuai SOP (Standard Operational
Prosedurs)
Pemeliharaan :
Jagalah kebersihan dongkrak, periksalah bila terdapat kebocoran
cairan, berikan cairan hidrolik sampai batas atas bila diperlukan.
Teteskan sedikit oli pada roda troli.
Dalam penggunaan dongkrak, jangan menahan beban terlalu lama.
Gunakanlah jack stand sebagai pengganti dongkrak
Simpanlah dongkrak pada lokasi yang aman di lantai bengkel
Pelajarilah buku manual servis, sebelum menggunakan
Masalah-masalah yang sering terjadi / timbul kerusakan pada
dongkrak adalah :
1. Terjadi kebocoran pada seal oil
2. Pada saat digunakan, tiba-tiba beban turun
3. Dongkrak tidak mampu mengangkat beban sesuai dengan spesifikasinya
4. Pada sistem hidrolisnya terjadi kebocoran 5. Minyak hidrolis kurang