KEGIATAN KULIAH 3
FORMAT MODUL
SIMBOL- SIMBOL KOMPONEN SISTEM HIDROLIK
A. Tujuan Kegiatan Perkuliahan
Tujuan dari perkuliahan ini adalah mahasiswa dapat mengetahui nama-nama komponen yang berhubungan dengan pompa pada sistem hidrolik dan mahasiswa mengetahui fungsi dan cara kerja komponen dalam rangkaian sederhana pada pompa sistem hidrolik.
B. Uraian Materi
Secara sederhana, sistem hidrolik mampu bekerja apabila ada tiga komponen berikut.
Input power (pompa hidrolik)
Unit penyalur (oli didalam selang hidrolik)
Aktuator.Saat input power memberikan tenaga dorongan pada oli didalam saluran hidrolik, maka oli tersebut akan meneruskan daya dari motor untuk dikonversi menjadi gerakan mekanis melalui aktuator. Tapi dalam aplikasinya, ada sekitar 7 komponen pada sistem hidrolik. Yakni ;
1.Pompa hidrolik
Berguna untuk mengalirkan oli dari tangki menuju komponen hidrolik yang membutuhkan. Pompa hanya bertugas untuk menghasilkan aliran (flow) dan tidak menghasilkan tekanan (pressure). Terdapat banyak jenis pompa di pasaran. Pompa dipilih sesuai dengan penggunaannya. Pompa yang paling sederhana adalah pompa tangan. Saat piston ditarik keluar, terjadi vakum di depan piston. Akibatnya check valve membuka dan oli mengalir masuk dari tangki dan mengisi silinder. Saat piston ditekan, tekanan akan menutup check valve pada sisi input dan membuka check valve pada sisi output dan menyebabkan oli didorong keluar dari slinder.
gambar 1.2 pompa hidrolik Gambar 1.1 symbol pipa hidrolik
Pompa hidrolik digolongkan menjadi 2 : a.Positive pump
yaitu pompa yang desainnya menyebabkan tingkat kebocoran (pumping loss) rendah dan akan selalu mengalirkan oli selama bekerja. Model pompa seperti ini biasanya dipasangkan pada sistem open centre. Penghentian aliran keluaran selama pompa bekerja akan menyebabkan kerusakan pada pompa. Contoh : gear pump, piston pump. Positive pump atau pompa positif menurut jumlah volume yang diberikan terbagi atas 2 macam sesuai dengan aplikasi di mesin, yaitu:
1)Fixed Displacement ( Volume alir tetap )
Gear pump model fixed displacement merupakan Salah satu gear digerakkan oleh sumber tenaga /power take off (yaitu engine, transmisi, converter atau lainnya ). Gear yang lain merupakan idler gear. Saat pompa berputar, kedua gear akan berputar berlawanan arah.
Gear-gear tersebut menarik oli pada sisi inlet diantara gigi-giginya dan housing pompa. Oli terbawa berkeliling dan didorong keluar dari pompa menuju sistem. Gear pump merupakan jenis pompa fixed displacement Jika tekanan terbangkit dalam sistem, terdapat beban satu sisi pada shaft penggerak dari gear.
Inilah yang menjadi penyebab mengapa housing gear pump selalu beralur pada sisi inlet. Pada saat membongkar pompa, alur ini terlihat seperti kerusakan yang disebabkan kontaminasi. Padahal, bentuk tersebut telah didesain sedemikian rupa.Gear pump merupakan jenis pompa yang murah dan awet. Akan tetapi, kurang efisien untuk menghasilkan tekanan tinggi dibandingkan piston pump.
menekan oli keluar menuju outlet port.
Champion motor grader menggunakan unloading valve pada pompanya hingga gear pump bekerja seperti pompa tipe variable displacement.
Fixed displacement vane pump merupakan Komponen utama dari vane pump adalah cam ring, rotor, drive shaft dan vane. Komponen-komponen ini berada di dalam housing dimana terdapat pressure plate yang menekan di kedua sisi cam ring dan rotor. Diameter dalam dari cam ring berbentuk oval. Saat rotor berputar, vane-vane terdorong ke arah luar oleh gaya sentrifugal, dengan tekanan oli di bagian belakang vane. Beberapa desain dilengkapi dengan spring penekan di belakang vane.
vane-vane menggesek dinding sebelah dalam cam ring dan mempertahankan kontaknya. Saat vane-vane menggelincir ke arah luar, ruangan yang terbentuk antara rotor, vane dan housing berubah-ubah, dimana ukurannya besar saat melalui inlet port hingga oli akan mengisi ruangan tersebut. Ketika rotor mendekati outlet port, ruangan tersebut mengecil dan
Axial piston pump merupakan Komponen utama dari piston pump adalah : shaft, swash plate, cylinder block, piston-piston, dan valve plate. Saat shaft berputar, piston mulai bergerak maju mundur di dalam silinder, karena swash plate berposisi menyudut terhadap drive shaft. Saat piston bergerak keluar dari silindernya, terjadi isapan hingga oli dari tangki terhisap masuk ke dalam silinder melalui slot-slot pada valve plate. Saat piston bergerak masuk , oli di dalam silinder terdorong keluar melalui slot-slot pada valve plate dan menuju sistem.
Swash plate dari Axial piston pump tertentu memiliki posisi yang tetap. Oleh karenanya pompa tersebut akan memompakan oli dengan jumlah yang sama setiap putarannya ( pada RPM yang tetap ). Jenis ini disebut jenis fixed displacement. Namun, kebanyakan swash plate dari axial piston pump dapat bergerak untuk merubah sudutnya.
Makin tegak posisi swash plate terhadap garis vertikal, makin pendek langkah piston hingga makin kecil flow yang terbangkit. Dan makin besar sudut swash plate terhadap garis vertikal, makin panjang langkah piston dan makin besar flow yang terbangkit. Jenis pompa ini disebut variable displacement. swash plate dapat pula didesain untuk mengubah arah pemompaan (maju atau mundur).
Dengan bentuk yang sama, axial piston pump dapat pula digunakan sebagai motor.
Tetapi kali ini bukan oli yang didorong keluar saat drive shaft berputar, namun oli yang bertekanan yang menyebabkan perputaran pada driveshaft. Motor dapat pula berjenis fixed displacement atau variable displacement. Juga dapat didesain agar menghasilkan gerakan maju mundur. Axial piston pump dan motor banyak digunakan pada aplikasi seperti :
1. Propel motor pada excavator dan hydrostatic loader 2. Piston pump pada ecavator.
3. Swing motor pada excavator
4. Hydraulic and steering pump pada loader dan artculated hauler 5. Front wheel drive pada motor grader.
Karena aksial piston pump dan motor dapat beroperasi pada tekanan tinggi, lebih dari 5000 psi, maka dibuat sangat teliti. Ha ini menyebabkan harganya cukup tinggi dibandingkan gear pump atau vane pump. Pekerjaan perbaikan juga menjadi lebih sulit karena kotoran kecil saja dapat menyebabkan masalah besar dan memperpendek usia kerjanya.
2) Variable Displacement (Volume alir dapat dirubah) Variable displacement piston pump banyak digunakan dalam sistem hidrolik sebagai pompa utama (main pump).
Digerakkan langsung oleh engine. Pada Volvo excavator, digunakan tandem main pump yang mengkonsumsi tenaga engine hingga 70%. Untuk mencegah terjadinya engine stall, pompa dilengkapi dengan kontrol debit ( flow control ) yang bekerja dengan mendeteksi beban ( load ) yang akan mengurangi flow pompa saat beban maksimum, meng-optimal-kan flow saat beban normal dan meminimalkan flow saat tidak ada penggunaan.
b.Non-positive pump :
Yaitu pompa yang desainnya menyebabkan tingkat kebocoran (pumping loss) tinggi, penghentian aliran oli keluaran selama pompa bekerja tidak menyebabkan kerusakan pompa.
Contoh : centrifugal pump.
2.Breather
Breather berguna untuk menjaga agar tekanan udara di dalam tangki tetap selama sistem hidrolik bekerja. Breather terdiri dari breather filter dan check valve. Tangki hidrolik didesain agar memiliki tekanan udara yang lebih tinggi dibandingkan tekanan udara bebas, yaitu sekitar 0,5 Bar. Untuk itu breather dilengkapi dengan check valve. Bila oli dikeluarkan dari tangki oleh hisapan pompa (piston bergerak ke luar), ruangan yang akan ditempati oleh udara membesar dan terjadi vakum. Pada harga kevakuman tertentu, check valve membuka dan memungkinkan udara dari luar terhisap ke dalam tangki.
Piston bergerak masuk, menyebabkan oli kembali ke tangki. Namun saat ini check valve menutup dan oli akan memperkecil ruang yang ditempati udara. Akibatnya udara mengalami kenaikan tekanan.
3. Tangki hidrolik
Tangki hidrolik dapat dilengkapi dengan saluran pengeluaran (outlet port) (A) yang berhubungan dengan inlet pompa, pengukur suhu (B), sight glass (C) untuk menunjukkan jumlah oli aktual, breather (D), oil level sender (E), oil pressure sender (F), lubang pemasukan (inlet port) (G) yang berhubungan dengan return line, filter (H) di sisi pengembalian, tank separator (I) untuk menjaga agar level oli tetap stabil saat tangki miring (akibat unit berada pada posisi miring), dan drain plug (J) untuk menguras oli di dalam tangki saat dilakukan penggantian oli atau pembuangan air/kotoran dari dalam tangki.
Ada 3 jenis pompa hidrolik yang banyak digunakan antara lain :
1. Tipe gear pump, tipe ini memanfaatkan pergerakkan 2 roda gigi untuk menimbulkan aliran hidrolik.
2. Tipe piston pump, tipe ini mirip kompresor dimana fluida akan terhisap didalam silinder dan piston akan mendorongnya melalui katup outlet sehingga aliran fluida bisa terbentuk.
3. Tipe vane pump, tipe ini mirip pompa air pada rumah yang memanfaatkan kipas pada sebuah rotor yang akan menghisap fluida saat berputar.
4. Pressure accumulator
Pressure accumulator berfungsi untuk menyimpan pressure oli untuk sementara waktu untuk digunakan pada saat sumber tenaga penggerak pompa ( engine, electric motor ) tidak bekerja. Digunakan pada sistem hidrolik untuk emergency, seperti pada sistem service brake, saat engine tiba-tiba mati saat unit sedang berjalan, energi pengereman diambil dari accumulator ( pada articulated hauler). Accumulator juga digunakan untuk memungkinkan kita menurunkan attachment (lengan-lengan kerja) yang masih terangkat saat engine mati. Di bagian dalam pressure accumulator terdapat sebuah balon gas yang berisi gas nitrogen.
Prinsip kerja pressure accumulator adalah Bila sebuah pressure accumulator ditempatkan pada mekanisme hidrolik seperti gambar 54, dimana sebuah pompa tangan dihubungkan dengan inlet dan outlet valve, dan pada jalur menuju accumulator ditempatkan sebuah pressure gauge, maka apabila dilakukan pemompaan, oli akan akan masuk ke dalam accumulator dan akan mendesak balon untuk mengkerut.
Gas nitrogen di dalam pressure accumulator ini dikompresikan hingga mencapai volume minimumnya. Gas yang mengalami kompresi ini meningkat pressure-nya dan memiliki pressure yang sama dengan pressure oli di dalam sistem hidrolik.
Pressure accumulator dapat diuji kondisinya dengan cara seperti gambar Lakukan pemompaan hingga pressure gauge menunjukkan pressure spesifikasi, lalu diamkan sistem selama waktu tertentu. Bila pressure turun kurang dari harga spesifikasi pada kurun waktu tertentu, berarti balon gas telah mengalami kebocoran dan tidak dapat menyimpan pressure lagi pada kondisi ini, accumulator tidak dapat digunakan lagi, namun sebelum dibuang, balon harus dibocorkan terlebih dahulu dengan mengebor bagian atas dari accumulator.
5.Relief valve
Relief valve berfungsi membatasi tekanan maksimum yang bekerja pada suatu sistem hidrolik. Telah kita ketahui bahwa tekanan yang terbangkit di dalam sistem hidrolik bergantung beban yang diterima oleh komponen aktuator hidrolik, seperti piston atau motor hidrolik. Makin besar beban yang diterima, makin besar tekanan yang terbangkit di dalam sistem. Namun hal ini berbahaya karena tekanan bisa menjadi tak terhingga, yang akan menyebabkan kerusakan pada komponen-komponen hidrolik tersebut, karena kekuatan materialnya terbatas ( misalnya : hose-hose ).
a
Pompa dalam hal ini hanya bertindak sebagai penyalur aliran, selama penggerak pompa masih sanggup memutar pompa, pompa akan terus menghasilkan aliran. Relief valve ditempatkan pada jalur keluaran pompa sebelum control valve, dan mendeteksi perubahan tekanan selama sistem hidrolik bekerja. Relief valve terdiri dari valve spool ; berupa piston atau bola logam yang ditopang oleh pegas ( spring ). Relief valve menjembatani dua lintasan, yaitu lintasan keluaran pompa dan lintasan kembali ( return line ) yang menuju tangki.
Terdapat dua jenis relief valve, yaitu type adjustable ( dapat distel ) dan non-adjustable (tidak dapat distel).
Desain relief valve
b c
Gambar a dan c : Non-adjustable type Gambar b : Adjustable type
Gambar menunjukkan beberapa bentuk relief valve. Jalur horizontal terhubung dengan tangki dan jalur vertikal terhubung dengan output pompa hidrolik. Pada relief valve type adjustable, dudukan dari spring, yaitu adjusting screw merupakan bagian yang dapat distel.
Dengan menggunakan ulir (thread), memutar adjusting screw ke arah mengencangkan berarti menaikkan pressure maksimum sistem dan memutar ke arah mengendurkan berarti menurunkan pressure maksimum sistem. Sesuaikan stelan adjusting screw ini dengan data spesifikasi pabrik.
Prinsip kerja relief valve sederhana
Gambar ini akan menjelaskan prinsip kerja relief valve
Pada gambar diatas :
Terlihat relief valve dipasangkan pada jalur keluaran pompa hidrolik, dan menghubungkan jalur keluaran pompa dengan tangki. Pada saat control valve dibuka, sejumlah oli akan mengalir menuju silinder kerja. dan nilai ini terbaca pada pressure gauge dan piston mulai meluncur ke atas
6.Control valve
Control valve merupakan komponen sistem hidrolik yang berfungsi untuk mengontrol aliran hidrolik pada sistem secara parsial ( sebagian ) atau keseluruhan,
1.Pengaturan arah aliran ( flow ) oli dari pompa menuju aktuator hidrolik.
2.Pengaturan pressure maksimum pada sistem.
3.Fungsi-fungsi regenerasi ( pemanfaatan flow pengembalian oli ).
4.Fungsi pengamanan beban kejut ( shock dan kavitasi ).
Pengaturan arah aliran oli
Pada fungsi ini, control valve dilengkapi dengan valve spool, yang berupa batang logam dengan cerukan-cerukan dan alur pada permukaannya, yang berada di dalam valve housing. Valve housing ini memiliki lubang-lubang serta pembuluh untuk tempat mengalirnya oli, sedang valve spool berfungsi sebagai gerbang ( seperti pintu air ), yang mengarahkan oli yang mengalir di dalam pembuluh-pembuluh, untuk diteruskan menuju aktuator-aktuator hidrolik. Bentuk sederhana dari control valve dapat dilihat pada gambar
72.Terlihat control valve tersebut memiliki 3 langkah.
Posisi control valve
Step 1 : netral.
Pada posisi ini oli hasil pemompaan dialirkan kembali ke tangki ( pada sistem open centre ).jalur-jalur yang menuju silinder ditutup hingga tidak ada aliran oli menuju atau kembali dari silinder. Piston tidak dapat bergerak keluar (extend ) atau bergerak masuk ( retract ) karena oli terjebak di kedua sisi piston.
Step 2 : Naik.
Pada posisi ini oli hasil pemompaan akan disalurkan menuju positive side ( piston side ) silinder, dan oli pada sisi negative side ( rod side ) akan dialirkan kembali ke tangki.
Step 3 : Turun.
Pada posisi ini hasil pemompaan akan disalurkan menuju negative side (rod side ) silinder, dan oli dari positive side ( piston side ) akan dialirkan kembali ke tangki.
Control valve spool ada yang digerakkan langsung oleh tangan operator ( direct control ), ada pula yang digerakkan oleh tenaga hidrolik (remote control).
Bagian-bagian control valve a)Control Valve spool
Control valve spool didesain sedemikian rupa dimana di bagian memanjangnya terdapat alur-alur dengan diameter kecil sebagai jalur aliran oli dan bagian dengan diameter besar sebagai penyekat. Di salah satu ujung dipasangkan sebuah baut untuk mengikat spring dan spring holder
b)Control valve housing
Control valve housing dibuat dengan alur-alur sebagai oil passage ( saluran oli ) dimana di bagian ujung-ujung dipasangkan port-port sebagai saluran penghubung ke komponen-komponen hidrolik lainnya (pompa, silinder kerja dll). Gambar di samping mengilustrasikan potongan control valve housing untuk memperlihatkan jalur-jalur tersebut.
Hydraulic System
Prinsip kerja control valve
Control valve disusun dari control valve spool, spring, spring holder dan control valve housing. Control valve spool meluncur dengan halus di dalam control valve housing, namun tetap memiliki kerapatan yang baik. Posisi spool dalam keadaan netral, terletak pada tengah- tengah housing karena dorongan dari spring dan spring holder. Menggunakan spring tunggal namun dapat bekerja ganda (bolak-balik). Spring ini berfungsi untuk mengembalikan spool ke posisi netral setelah suatu kerja dilakukan.
Bagian dari spool dengan diameter kecil digunakan sebagai bagian penyaluran oli ( oil passage) sedangkan bagian spool dengan diameter besar digunakan untuk penyekatan oli ( oil sealing ). Pada saat spool meluncur di dalam housing, terjadi perubahan hubungan antara saluran-saluran ( passages ) yang menimbulkan perubahan aliran distribusi oli dari pompa menuju silinder kerja.
A B
Pada gambar diperlihatkan saat lubang B mendapat pressure dari pilot valve. Pressure tersebut menghasilkan gaya dorong terhadap spool untuk bergerak ke kiri melawan gaya spring dengan bantuan spring holder B. Pada saat ini saluran oli dari pompa terhubung dengan positive side dari silinder kerja, menyebabkan oli disuplaikan untuk menggerakkan piston ke arah kanan. Pada saat yang sama, negative side dari silinder kerja terhubung dengan tangki melalui saluran di dalam control valve housing. Oli dari negative side akan di-drain ke tangki. Pada saat lubang B mendapat pressure dari pilot valve, lubang A terhubung dengan pilot valve yang dalam keadaan netral dan terhubung dengan tangki.
7.Holding Valve
Holding valve berguna untuk mengurangi penurunan piston rod akibat kebocoran internal (internal leak) pada spool saat lengan kerja mendapat beban secara statis. Valve spool dengan valve housing didesain agar valve spool dapat bergerak dengan lancar.
Konsekuensinya adalah masih terdapat celah (clearance) yang memungkinkan oli dari silinder akan kembali ke tangki walau control valve pada posisi netral (menutup). Hal ini disebabkan karera bobot dari lengan kerja serta muatan pada bucket yang memberikan pressure terhadap oli untuk kembali ke tangki.
Efeknya, piston rod akan turun perlahan-lahan dan posisi dari lengan kerja akan berubah. Untuk mengurangi kondisi seperti ini, diberikan hambatan yang lebih besar bagi oli untuk kembali ke tangki pada posisi control valve netral. Pada dasanya holding valve dipasang menyatu dengan control valve, namun ditempatkan setelah control valve spool.
Pada gambar terlihat, valve B ditahan oleh sebuah spring B yang kuat yang menahannya tetap menutup jalur pengembalian oli dari positive side. Terdapat orifice yang memungkinkan sebagian oli yang memiliki pressure masuk ke sisi ruang B. Karena gaya yang terbentuk oleh pressure bekerja di kedua sisi valve B, ditambah gaya dari spring B, menyebabkan valve akan tetap tertutup, mencegah aliran oli keluar dari positive side silinder. Saat control valve dibuka untuk menurunkan posisi piston, sebagian oli akan mengalir menuju ruang A, menekan valve A melawan spring A. Saat ini oli yang ada di ruang B akan di-drain ke tangki, hingga yang menahan valve B hanyalah spring B.Valve A tetap dipertahankan terbuka selama piston di dalam silinder bergerak turun, untuk memungkinkan oli dari negative side di-drain ke tangki.
8. Filter
Filter berguna untuk menangkap kotoran yang ikut mengalir bersama oli agar tidak masuk ke dalam komponen sistem hidrolik yang lain dan menyebabkan penyumbatan atau keausan. Filter pada sistem hidrolik dipasang di dua posisi. Sebuah dipasangkan pada suction line (saluran pemasukan) pompa, dan yang lain dipasangkan di return line (saluran pengembalian). Filter yang ditempatkan di return line berfungsi untuk menangkap kotoran yang dibawa oli dari komponen-komponen sistem hidrolik. Dlengkapi dengan bypass line untuk mencegah terbloknya return line.
Unit aktuator
Unit aktuator berfungsi mengubah energi yang terkandung dalam aliran fluida (dikatakan juga tekanan fluida) menjadi gerakan mekanis. Dari komponen inilah perangkat hidrolik dapat menggerakan benda. Ada dua macam aktuator yang sering dipakai, yakni ;
Tipe tabung/piston, ini dipakai pada hampir semua sistem hidrolik. Tipe ini menggunakan piston didalam tabung yang akan bergerak maju/searah saat tertekan oleh fluida. Gerakan piston dimanfaatkan untuk menggerakan benda. Contohnya, lengan excavator, car lift, hydraulic crane, dan sistem rem hidrolis.
Tipe rotary, pada tipe ini aktuator akan bergerak berputar saat diberi tekanan fluida.
Contohnya torque converter pada sistem transmisi otomatis mobil.
Reservoir tank
Reservoir tank berfungsi sebagai tanki penyimpanan fluida. Didalam tanki ini tersimpan cadangan fluida yang diperlukan saat proses hidrolik berlangsung. Pada tanki ini pula, seorang teknisi memeriksa kondisi fluida dalam sistem hidrolis apakah masih bagus, atau perlu diganti/ditambah.
Unit penyalur hidrolik
Unit ini terdiri dari selang hidrolis. Selang hidrolis berfungsi mengalirkan fluida.
Namun ini bukan selang biasa, selang hidrolik harus mampu bertahan dalam tekanan tinggi.
Ini karena tekanan fluida saat sistem hidrolik bekerja bisa sangat besar, sehingga bahan selang ini kebanyakan terbuat dari bahan logam.
Fluida cair
Fluida menjadi penghantar energi dari pompa ke aktuator. Sistem hidrolis, pada dasarnya hanya memindahkan energi dari pompa ke aktuator. Sebenarnya, zat cair dan gas apapun bisa dijadikan fluida untuk sistem ini.
Namun, oli hidrolis cair ini digunakan karena molekulnya lebih besar serta lebih tahan terhadap panas. Sehingga cocok diberi tekanan tinggi tanpa bocor.
Oil cooler
Pada beberapa jenis sistem hidrolik, memerlukan oil cooler sebagai pengatur suhu fluida. Fungsi oil cooler untuk mendinginkan fluida, fluida yang telah digunakan (diberi tekanan tinggi) suhunya akan meningkat. Fluida dengan temperatur tinggi ini akan mengalami penurunan kualitas, serta beresiko merusak komponen lain. Sehingga perlu didinginkan.
C. Rangkuman
Komponen komponen hidrolik 1. Pompa hidrolik
Berguna untuk mengalirkan oli dari tangki menuju komponen hidrolik yang membutuhkan. Pompa hanya bertugas untuk menghasilkan aliran (flow) dan tidak menghasilkan tekanan (pressure).
2. Breather
Breather berguna untuk menjaga agar tekanan udara di dalam tangki tetap selama sistem hidrolik bekerja. Breather terdiri dari breather filter dan check valve.
3. Tangki hidrolik
Tangki hidrolik dapat dilengkapi dengan saluran pengeluaran (outlet port) (A) yang berhubungan dengan inlet pompa, pengukur suhu (B), sight glass (C) untuk menunjukkan jumlah oli aktual, breather (D), oil level sender (E), oil pressure sender (F), lubang pemasukan (inlet port) (G) yang berhubungan dengan return line, filter
(H) di sisi pengembalian, tank separator (I) untuk menjaga agar level oli tetap stabil saat tangki miring (akibat unit berada pada posisi miring), dan drain plug (J) untuk menguras oli di dalam tangki saat dilakukan penggantian oli atau pembuangan air/kotoran dari dalam tangki.
4. Control valve
Control valve merupakan komponen sistem hidrolik yang berfungsi untuk mengontrol aliran hidrolik pada sistem secara parsial ( sebagian ) atau keseluruhan,
5. Relief valve
Relief valve berfungsi membatasi tekanan maksimum yang bekerja pada suatu sistem hidrolik. Telah kita ketahui bahwa tekanan yang terbangkit di dalam sistem hidrolik bergantung beban yang diterima oleh komponen aktuator hidrolik, seperti piston atau motor hidrolik.
6. Holding Valve
Holding valve berguna untuk mengurangi penurunan piston rod akibat kebocoran internal (internal leak) pada spool saat lengan kerja mendapat beban secara statis. Valve spool dengan valve housing didesain agar valve spool dapat bergerak dengan lancar.
Konsekuensinya adalah masih terdapat celah (clearance) yang memungkinkan oli dari silinder akan kembali ke tangki walau control valve pada posisi netral (menutup). Hal ini disebabkan karera bobot dari lengan kerja serta muatan pada bucket yang memberikan pressure terhadap oli untuk kembali ke tangki.
D. Tes Formatif I. Pilihan Ganda
1.Komponen Unit Tenaga yang bertugas mengalirkan cairan hidrolik ke seluruh sistem adalah...
A. Motor Listrik B. Motor Bakar C. Pompa Hidrolik D. Moto Hidrolik
2.Unit pengatur pada sistem hidrolik yaitu berupa...
A. Katub katub B. Konektor C. Cairan hidrolik D. Pompa hidrolik
3.Katub atau valve yang berfungsi untuk mengatur arah jalannya cairan hidrolik untuk mendorong aktuator adalah katub...
A. Pengatur aliran B. Pengatur tekanan C. Pengatur grak D. Pengarah
4.Penggerak mula baik motor listrik atau motor bakar, Pompa hidrolik dan Tangki hidrolik merupakan bagian dari...
A. Unit Pengatur B. Unit Penggerak C. Unit Tenaga D. Unit Kerja
5.1.Penggerak Lurus kerja tunggal 2.Penggerak lurus kerja ganda 3.Motor hidrolik
4.Penggerak putar terbatas 5.Penggerak mula
Yang merupakan Unit Penggerak atau Aktuator berikut ini adalah...
A. 1,2 DAN 5 B. 3,4 dan 5 C. 1,2 dan 4 D. 1,3 dan 5 II. Essay
1. Apa fungsi cairan hidrolik dalam sistem hidrolik? Jelaskan!
2. Apa yang dimaksud katup solenoid, check valve dan relief valve!
3. Sebutkan 4 (empat) komponen utama dalam sistem hidrolis! Jelaskan masing- masing fungsi dari komponen tersebut!
4. Sebutkan dan jelaskan 4 jenis pompa yang sering digunakan dalam sistem hidrolik!
5. Ada 4 macam posisi dalam katub pengatur? Sebutkan dan jelaskan masing-masing posisi tersebut!
E. Soal Latihan
1.Apakah fungsi dari pompa hidrolik dan bagaimana cara kerjanya?
2.Buatlah sebuat rangkaian hidrolik?
3.Jelaskan fungsi dari masing-masing komponen-komponen hidrolik?
4.Bagaimana Langkah-langkah pengaliran oil?
5.Jelaskan cara kerja dari control valve?
F. Lembaran Kerja Mahasiswa
1. Mahasiswa satu kelas dibagi menjadi beberapa kelompok.
2. Membagi Kelompok Asal.
3. Mengarahkan mahasiswa untuk melakukan diskusi pada kelompok asal tentang katup - katup yang digunakan pada sistem.
4. Mengarahkan anggota kelompok asal untuk membentuk kelompok ahli sesuai dengan tugas /sub materi yang diberikan.
5. Mengarahkan kelompok ahli bekerjasama untuk melakukan eksplorasi dari modul teori tentang katup - katup yang digunakan pada sistem.
6. Mengarahkan kelompok ahli kembali ke kelompok asal untuk membantu anggota kelompok memahami masalah/sub materi yang telah dibahas dalam kelompok ahli.
7. Hasil diskusi dipresentasikan di depan kelas.
8. Menunjuk beberapa orang mahasiswa secara acak untuk menyampaikan pendapat.
9. Memberikan penguatan terhadap pendapat mahasiswa.
10. Membimbing mahasiswa merumuskan kesimpulan.
G. Jawaban Tes Formatif I. Pilihan Ganda
1. C 2. A 3. D 4. C 5. C II. Essay
1. Fungsi cairan hidrolik dalam system hidrolik a. Sebagai penerus tekanan atau penerus daya
b. Sebagai pelumas untuk bagian-bagian yang bergerak c. Sebagai pendingin
d. Sebagai bantalan dari terjadinya hentakan padad akhir Langkah e. Sebagai pencegah korosi
f. Sebagai penghanyut bram atau chip, yaitu partikel-partikel kecil yang mengelupas dari komponen
g. Sebagai pengirim isyarat atau signal.
2. solenoid valve
Tipe ini, penggerak buka-tutup valve adalah rangkaian elektro-magnet yang ditimbulkan oleh kumparan yang dilalui arus listrik.
Safety/Relief valve memiliki fungsi yang sangat berbeda dari valve-valve yang lain. Valve ini didisain khusus untuk melepas tekanan berlebih yang ada di equipment dan sistem perpipaan. Untuk mencegah kerusakan pada equipment, dan lebih penting lagi cedera pada pekerja, relief valve dapat melepas kenaikan tekanan sebelum menjadi lebih ekstrim.
Check valve adalah alat yang digunakan untuk membuat aliran fluida hanya mengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/back flow. untuk mengalirkan fluida hanya ke satu arah dan mencegah aliran ke arah sebaliknya.
3. 4 komponen system hidrolik 1. Pompa hidrolik
Berguna untuk mengalirkan oli dari tangki menuju komponen hidrolik yang membutuhkan. Pompa hanya bertugas untuk menghasilkan aliran (flow) dan tidak menghasilkan tekanan (pressure). Terdapat banyak jenis pompa di pasaran.
2. Breather
Breather berguna untuk menjaga agar tekanan udara di dalam tangki tetap selama sistem hidrolik bekerja. Breather terdiri dari breather filter dan check valve. Tangki hidrolik didesain agar memiliki tekanan udara yang lebih tinggi dibandingkan tekanan udara bebas, yaitu sekitar 0,5 Bar. Untuk itu breather dilengkapi dengan check valve.
3. Pressure accumulator
Pressure accumulator berfungsi untuk menyimpan pressure oli untuk sementara waktu untuk digunakan pada saat sumber tenaga penggerak pompa ( engine, electric motor ) tidak bekerja. Digunakan pada sistem hidrolik untuk emergency, seperti pada sistem service brake, saat engine tiba-tiba mati saat unit sedang berjalan, energi pengereman diambil dari accumulator ( pada articulated hauler).
4. Relief valve
berfungsi membatasi tekanan maksimum yang bekerja pada suatu sistem hidrolik. Telah kita ketahui bahwa tekanan yang terbangkit di dalam sistem hidrolik bergantung beban yang diterima oleh komponen aktuator hidrolik, seperti piston atau motor hidrolik.
4. Jenis Pompa hidrolik
1. Pompa Hidrolik Tipe Roda Gigi (Hydraulic Gear Pump)
Pompa hidrolik tipe roda gigi ini paling banyak digunakan dalam sistem hidrolik. Tenaga yang dihasilkan dari putaran sepasang roda gigi yang berputar, yang kemudian terjadi daya hisap kemudian cairan (oil) ditangkap diantara celah roda gigi dan rumah pompa, lalu diteruskan ke saluran tekan (outlet).
Selanjutnya ciran (oil) ini akan disalurkan ke atas dengan tekanan yang lebih tinggi lagi untuk disalurkan ke sistem hidrolik.
2. Pompa Hidrolik Tipe Vane/Kipas/Impeller
Pompa jenis vane/kipas/impeller ini mekanisme kerjanya mirip atau bahkan sama persis dengan pompa air yang terdapat di rumah-rumah. Atau mirip juga dengan pompa air pada aquarium. Pompa ini menggunakan rumah pompa yang pada bagian dalamnya berbentuk elips dan terdapat dua buah lubang pemasukan (inlet) dan dua buah lubang pengeluaran (outlet) yang posisinya berlawanan arah. Konstruksi seperti ini bertujuan agar tekanan radial pada cairan hidrolik saling seimbang. Vane/kipas/impeller disini dipasang pada poros beralur (slots) dan akibat gaya sentrifugal tersebut, terjadi proses pemompaan.
3. Pompa Hidrolik Tipe Torak (Hydraulic Piston Pump)
Pada pompa hidrolik tipe piston ini proses kerja atau mekanisme kerjanya sama seperti pada pompa kompresor. Yang berbeda hanya medianya saja.
Kalau pada pompa kompresor yang dipompa adalah udara, sedangkan pompa hidrolik piston ini yang dipompa adalah cairan (oil). Proses penghisapan terjadi pada saat piston/torak dalam posisi terbuka, sehingga oli hidroliik dari crankshaft masuk ke dalam silinder. Pada langkah pemompaan inilah cairan ditekan oleh silinder melalui check valve ke saluran tekan.
5. Macam-macam katu dan posisinya
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:
1. Relief Valve, digunakan untuk mengatur tekanan yang bekerja pada sistem dan juga mencegah terjadinya beban lebih atau tekanan yang melebihi kemampuan rangkaian hidrolik.
2. Sequence Valve, berfungsi untuk mengatur tekanan untuk mengurutkan pekerjaan yaitu menggerakkan silinder hidrolik yang satu kemudian baru yang lain.
3. Pressure reducing valve, berfungsi untuk menurunkan tekanan fluida yang mengalir pada saluran kerja karena penggerak yang akan menerimanya didesain dengan tekanan yang lebih rendah.
H. Referensi
1. Bishop, R. L. (2003). Introduction to Hydraulic Fluids. CRC Press.
2. Esposito, A. (2009). Fluid Power with Applications. Pearson.
3. Ivantysynova, M., & Ivantysynova, N. (2010). Hydraulic Control Systems. John Wiley &
Sons.
4. Blackburn, J. F. (2007). Hydraulic Power System Analysis. Oxford University Press.
5. De Silva, C. W. (2005). Vickers Industrial Hydraulics Manual. Vickers Incorporated.
6. Steward, F. C. (1996). Fluid Power Systems. Saddleback Educational Publishing.
7. Merritt, H. E. (1967). Hydraulic Control Systems. John Wiley & Sons.
8. http://eprints.umm.ac.id/40757/3/jiptummpp-gdl-muhamadsya-51498-3-babii.pdf
9. http://repositori.kemdikbud.go.id/5067/1/ABO2Ynfk7DA5jKCIvcmX0dQ11MUlH8tlhFw n7XIP.pdf
