1 | P O M P A H I D R O L I K
KEMENTERIAN DIKTI DAN RISTEK
PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA
MAKALAH MEKANIKA FLUIDA POMPA HIDROLIK
DISUSUN OLEH:
IGNATIUS FORZA YOGA GAUTAMA
13/347904/PA/15388 DOSEN PENGAMPU:
Prof. Dr. Kirbani Sri Brotopuspito
YOGYAKARTA
2015
2 | P O M P A H I D R O L I K
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan berkat dan rahmat-Nya, penulis bisa menyelesaikan Makalah Mekanika Fluida “Pompa Hidrolik” ini dengan sebaik-baiknya. Selain itu penulis juga tidak lupa mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Kirbani Sri Brotopuspito selaku dosen pengampu mata kuliah mekanika fluida yang sudah memberikan banyak penjelasan tentang materi mekanika fluida.
Makalah ini disusun sebagai prasyarat dalam pengumpulan tugas mekanika fluida. Makalah yang sederhana ini dapat hadir berkat dukungan dari berbagai pihak, untuk itu penulis menghaturkan terima kasih kepada semua pihak yang terlibat dalam menyelesaikan makalah ini.
Penulis menyadari bahwa didalam Makalah Mekanika Fluida “Pompa Hidrolik” ini masih terdapat banyak kesalahan dan masih jauh dari sempurna maka dari itu penulis mohon maaf jika terdapat kesalahan yang kurang berkenan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak. Semoga makalah ini bermanfaat dan dapat memberikan wawasan yang lebih luas bagi para pembaca. Demikian makalah ini penulis buat dengan sebaik-baiknya.
Semoga Tuhan selalu memberkati segala niat baik dalam mendidik calon - calon rasul-Nya. Terima kasih.
Yogyakarta, 13 Juni 2015 Penulis,
Ignatius Forza Yoga Gautama 13/347904/PA/15388
3 | P O M P A H I D R O L I K
DAFTAR ISI
COVER ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan... 2
C. Permasalahan ... 2
BAB II. ISI A. Pengertian Pompa Hirdolik ... 3
B. Cara Kerja Pompa Hidrolik ... 3
C. Macam – Macam Pompa Hidrolik ... 7
D. Aplikasi Pompa Hidrolik ... 15
BAB III. PENUTUP A. Kesimpulan ... 16
B. Saran ... 17
4 | P O M P A H I D R O L I K
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam menjalankan suatu sistem tertentu atau untuk membantu operasional dari sebuah sistem, tidak jarang kita menggunakan rangkaian hidraulik. Sebagai contoh, untuk mengangkat satu rangkaian kontainer yang memiliki beban beribu–ribu ton, untuk memermudah itu digunakanlah sistem hidraulik. Sistem hidraulik adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip Pascal, yaitu jika suatu zat cair dikenakan tekanan, tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya.
Prinsip dalam rangkaian hidraulik adalah menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan dengan pompa hidraulik untuk menjalankan suatu sistem tertentu.
Pompa hidraulik menggunakan kinetik energi dari cairan yang dipompakan pada suatu kolom dan energi tersebut diberikan pukulan yang tiba-tiba menjadi energi yang berbentuk lain (energi tekan). Pompa ini berfungsi untuk mentransfer energi mekanik menjadi energi hidraulik. Pompa hidraulik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki hidraulik dan mendorongnya kedalam sistem hidraulik dalam bentuk aliran (flow). Aliran ini yang dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan cara menghambat aliran oli dalam sistem hidraulik. Hambatan ini dapat disebabkan oleh orifice, silinder, motor hidraulik, dan aktuator. Pompa hidraulik yang biasa digunakan ada dua macam yaitu positive dan nonpositive displacement pump. Ada dua macam peralatan yang biasanya digunakan dalam merubah energi hidraulik menjadi energi mekanik yaitu motor hidraulik dan aktuator. Motor hidraulik mentransfer energi hidraulik menjadi
5 | P O M P A H I D R O L I K
energi mekanik dengan cara memanfaatkan aliran oli dalam sistem merubahnya menjadi energi putaran yang dimanfaatkan untuk menggerakan roda, transmisi, pompa dan lain-lain.
Dalam makalah ini penulis akan membahas pompa hidrolik secara keseluruhan.
B. Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah “Pompa Hidrolik” ini yaitu:
1. Mengetahui tentang pompa hidrolik meliputi cara kerja dan macam-macamnya.
2. Mengetahui aplikasi penggunaan pompa hidrolik dalam kehidupan sehari-hari.
C. Permasalahan
Permasalahan yang diangkat dalam penulisan makalah dengan judul “Pompa Hidrolik” ini adalah untuk mengetahui lebih mendalam tentang sistem kerja hidrolik dan macam – macam serta aplikasi pompa hidrolik dalam kehidupan sehari – hari.
6 | P O M P A H I D R O L I K
BAB II
ISI
A. Pengetian Pompa Hidrolik
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.
Pompa Hidrolik yaitu sebuah komponen yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara menekan fIuida hidrolik ke dalam sistem.
Sistem hidrolik adalah teknologi yang memenfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat kesegala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya. Prinsip dalam rangkaian hidrolik adalah menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan dengan pompa hidrolik untuk menjalankan suatu sistem tertentu.
B. Cara Kerja Pompa Hidrolik
7 | P O M P A H I D R O L I K
Air mengalir dari sumber air melalui saringan dan drive pipe kedalam rumah pompa. Sebagian air terbuang keluar melalui waste valve sampai air memenuhi rumah pompa. Ketika rumah pompa sudah penuh dengan air dan air mampu mendorong waste valve hingga menutup, maka air masuk kedalam air chamber melalui delivery valve . Ketika ketinggian air didalam air chamber lebih tinggi dari kedudukan check valve, maka udara yang berada didalam air chamber tertekan sehingga menimbulkan “Water
hammer efect” dan menekan air kebawah sehingga delivery valve tertutup
dan air terdorong keluar melalui check valve dan delivery pipe.
Sementara itu didalam rumah pompa waste valve membuka kembali akibat berat dari valve itu sendiri, sehingga sebagian air didalam rumah pompa terbuang keluar melalui waste valve dan air mengalir kembali dari sumber air kedalam rumah pompa sampai akhirnya mampu mendorong kembali waste valve sehingga tertutup lagi dan air masuk kedalam air chamber .
Demikian siklus tersebut terjadi berulang-ulang sehingga terjadi proses pemompaan dari sumber air ketempat yang lebih tinggi dari sumber air tersebut.
C. Macam-Macam Pompa Hidrolik
Pompa hidrolik memiliki bermacam – macam jenis. Secara garis besar pompa hidrolik dibagi menjadi :
a. Pompa Perpindahan Positif a. Pompa Rotary b. Pompa Bolak-Balik b. Pompa Dinamik
a. Pompa Aksial b. Pompa Sentrifugal c. Pompa Pengaruh Khusus
Berikut adalah penjelasan macam-macam pompa hidrolik : 1. Pompa Perpindahan Positif
8 | P O M P A H I D R O L I K
Pompa perpindahan positif adalah perpindahan zat cair dari suatu tempat ke tempat lain disebabkan perubahan volume ruang kerja pompa yang diakibatkan oleh gerakan elemen pompa yaitu maju-mundur (bolak-balik) atau berputar (rotary). Dengan perubahan volume tersebut maka zat cair pada bagian keluar (discharge) mempunyai tekanan yang lebih besar dibanding pada bagian masuk (suction) dan konsekuensinya kapasitas yang dihasilkan sesuai volume yang dipindahkan.
Pompa perpindahan postif dibagi menjadi 2: a. Pompa Rotary
Pompa rotary adalah pompa-pompa positip (positive displacement pumps) dimana energi ditransmisikan dari motor penggerak ke cairan oleh suatu bagian (elemen) yang mempunyai gerakan berputar di dalam rumah pompa.
Pompa rotary dapat dibagi lagi menjadi :
Pompa Sekrup
Pompa jenis ini mempunyai satu, dua atau tiga sekrup yang berputar di dalam rumah pompa yang diam. Tersedia sejumlah besar desain untuk berbagai penggunaan. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan (linier) heliks dalam (internal helix stator).
Gambar Pompa Sekrup Pompa Roda Gigi Luar
Pompa jenis ini mempunyai dua gigi yang berpasangan dan keduanya terpasang dalam satu rumah. Poros pemutar menggerakkan salah satu roda gigi dan kemudian menggerakkan roda gigi pasangannya.
9 | P O M P A H I D R O L I K
Gambar Pompa Roda Gigi Luar Pompa Roda Gigi Dalam
Jenis pompa roda gigi dalam ini biasanya mempunyai dua roda gigi yang berpasangan. Profil gigi yang dipakai adalah profil gigi lurus, dan roda gigi kecil terletak di dalam roda gigi besar. Pasangan roda gigi harus berada pada satu sisi roda gigi yang lebih besar, dan pasangan kedua roda giginya terbagi pada sisi-sisi yang lain dengan pemisah berbentuk bulan sabit.
Gambar Pompa Roda Gigi Dalam
Pompa roda gigi dalam ini terdapat dalam berbagai macam tipe, yaitu:
- Tipe Crescent
Pompa jenis ini cocok untuk tekanan tinggi dan cairan hidraulik yang bervariasi. Ukurannya lebih kecil dari pompa roda gigi luar dan tingkat kebisingannya lebih kecil
- Tipe Gerotor
Pompa tipe ini terdiri atas inner rotor yang dipasak dengan poros penggerak dan rotor ring. Rotor ring diputar oleh inner rotor yang mempunyai jumlah gigi
10 | P O M P A H I D R O L I K
satu lebih kecil dari jumlah gigi rotor ring. Hal tersebut bertujuan untuk membuat rongga pemompaan. Rotor ring dan inner rotor ini berputar searah.
Pompa Cuping
Pompa cuping ini mirip dengan pompa jenis roda gigi dalam hal aksinya dan mempunyai dua rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan oleh roda gigi luarnya. Oleh karena cairan dialirkan dengan frekuensi yang lebih sedikit tetapi dalam jumlah yang lebih besar dari yang dialirkan oleh pompa rada gigi, maka aliran dari pompa jenis cuping ini akan sekonstan aliran roda gigi.
11 | P O M P A H I D R O L I K
Pompa Kipas Keseimbangan
Pompa jenis ini menggunakan rumah pompa yang bagian dalamnya berbentuk ellips dan terdapat dua buah lubang pemasukan dan dua lubang pengeluaran yang posisinya saling berlawanan arah. Posisi tersebut dibuat agar tekanan radial dari cairan hidraulik saling meniadakan sehingga terjadi keseimbangan.
Gambar Pompa Kipas Keseimbangan
b. Pompa Bolak-Balik
Pompa bolak-balik merupakan suatu pompa yang dapat mengubah energi mekanis menjadi energi aliran fluida dengan menggunakan piston yang dapat bergerak bolak-balik didalam silinder. Pompa ini merupakan pompa bolak-balik yang dirancang untuk menghasilkan kapasitas yang cukup besar. Umumnya menggunakan head yang rendah.
Pompa Bolak- Balik dapat dibagi lagi menjadi:
Pompa Torak Radial
Pompa tipe ini bergerak secara radial, yaitu pemompaannya tegak lurus poros. Piston ini digerakkan oleh poros engkol sehingga besar langkah piston merupakan besar jari-jari poros engkol.
12 | P O M P A H I D R O L I K
Gambar Pompa Torak Radial Pompa dengan Poros Tekuk
Pada pompa ini, blok siinder berputar pada suatu sudut untuk memutar porosnya. Batang torak dipasang pada flens poros penggerak dengan menggunakan ball joint. Besar langkah piston tergantung pada besar sudut tekuk.
Gambar Pompa dengan Poros Tekuk
2. Pompa Dinamik
Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa tersebut beroperasi: impeler yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yang diperlukan untuk memompa fluida, yang termasuk pompa dinamik ada pompa sentrifugal.
Pompa dinamik dapat dibagi menjadi : a. Pompa Aksial
Pompa sentrifugal ini mempunyai tujuan untuk mengubah energi dari suatu pemindah utama (motor electric atau turbin) menjadi
13 | P O M P A H I D R O L I K
kecepatan atau energi kinetik dan kemudian menjadi energi tekanan dari suatu fluida yang dipompakan.
Gambar Pompa Aksial
b. Pompa Sentrifugal
Prinsip kerjanya digerakkan oleh propeller yang berputar dengan kecepatan tinggi dan diubah menjadi tekanan.
Gambar Pompa Sentrifugal
c. Pompa Pengaruh Khusus
Pompa pengaruh khusus dibagi menjadi 4 yaitu :
Jet (Eductor) Pump
Prinsip kerjanya menggunakan nozzle yang bekerja sesuai efek venturi sehingga bisa mengkonversi energi tekanan fluida menjadi energi gerak dan sisi hisap bertekanan rendah dan fluida mengalir.
14 | P O M P A H I D R O L I K
Gambar Jet Pump Gas Lift
Prinsip kerjanya yaitu menginjeksikan gas tertentu sehingga berat fluida turun dan reservoir dapat mengangkat fluida ke permukaan.
Gambar Gas Lift Hydraulic Ram
Prinsip kerjanya menggunakan energi kinetik dari cairan yang kemudian diubah menjadi energi tekan.
15 | P O M P A H I D R O L I K
Gambar Hydaulic Ram Electromagnetic Pump
Prinsipnya yaitu dengan menggerakan fluida dengan gaya elektromagnetik yang disebabkan oleh medan magnetik yang dialirkan.
Gambar Electromagnetic Pump
D. Aplikasi Pompa Hidrolik
Berikut adalah pompa hidrolik dapat digunakan dalam kehidupan sehari –hari yaitu antara lain:
Pompa Rotary : mesin-mesin industri Pompa Radial dan Aksial : mesin kendaraan bermotor
Hyrdaulic Ram : pompa air, irigasi Jet Pump : pompa air skala rumahan Gas Lift Pump : eksploitasi minyak bumi
16 | P O M P A H I D R O L I K
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dalam makalah ini antara lain :
1. Pompa Hidrolik yaitu sebuah komponen yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara menekan fIuida hidrolik ke dalam sistem.
2. Cara Kerja Pompa Hidrolik yaitu air mengalir dari sumber air melalui saringan dan drive pipe kedalam rumah pompa. Sebagian air terbuang keluar melalui waste valve sampai air memenuhi rumah pompa. Ketika rumah pompa sudah penuh dengan air dan air mampu mendorong waste valve hingga menutup, maka air masuk kedalam air chamber melalui delivery valve . Ketika ketinggian air didalam air chamber lebih tinggi dari kedudukan check valve, maka udara yang berada didalam air chamber tertekan sehingga menimbulkan “Water hammer efect” dan menekan air kebawah sehingga delivery valve tertutup dan air terdorong keluar melalui check valve dan delivery pipe.
3. Secara garis besar pompa hidrolik dibagi menjadi : a. Pompa Perpindahan Positif
Pompa Rotary
Pompa Bolak-Balik b. Pompa Dinamik
Pompa Aksial
Pompa Sentrifugal
Pompa Pengaruh Khusus
4. Pompa hidrolik dapat digunakan dalam kehidupan sehari –hari yaitu pada mesin-mesin industri, mesin kendaraan bermotor, pompa air, irigasi, dan eksploitasi minyak bumi.
17 | P O M P A H I D R O L I K
B. Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut maka penulis memberikan saran yang sangat bermanfaat dan dapat membantu penjelasan pompa hidrolik lainnya, yaitu perlunya penambahan penjelasan yang lebih dalam tentang sistem hidrolik dan penerapannya.
18 | P O M P A H I D R O L I K
BAB IV
DAFTAR PUSTAKA
Fortek Pembangunan. 2013. Sistem Hidrolik dan Pompa Hidrolik. Dari http:// fortek-pembangunan.blogspot.com /2013/05/sistem-hidrolilk-dan-pompa hidrolik. html, diakses pada 17 Mei 2015 pukul 20.00 WIB.
Wahyu, Enda. 2012. Pompa Hidrolik. Dari http://enda-wahyu.blogspot.com /p/ dept-teknik.html, diakses pada 17 Mei 2015 pukul 20.30 WIB.
Ryat. 2013. Dari http://ryatblog.blogspot.com/2013/01/sistem-hidrolik_24.html, pada 17 Mei 2015 pukul 20.45 WIB.
Info Bursa Otomotif. 2011. Macam-Macam Pompa Hidrolik. Dari http://info bursa-otomotif.blogspot.com/2011/08/macam-macam-pompa-hidrolik.html , diakses pada 17 Mei 2015 pukul 21.00 WIB
Anonim. 2013. Macam Macam Katup Pada Sistim Hidrolik. Dari http://kelompok -d.blogspot.com/2013/02/macam-macam-katup-pada-sistim-hidrolik.html, diakses pada 17 Mei 2015 pukul 21.10 WIB
