Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Widget HTML #1

Memahami Dasar Dasar Sistem Hidrolik

Memahami dasar dasar sistem hidrolik - Setelah mempelajari materi tentang sistem Hydraulic peserta didik dapat memahami dan menjelaskan dasar dasar sistem Hidrolik serta memahami rangkaian sistem Hydraulic beserta simbol-simbolnya.

Pada unit alat berat berbeda dengan unit kendaraan yang lain, pada unit alat berat menitik beratkan pada fungsi kerjanya bukan kepada kecepatan jalanya unit, berbeda dengan kendaraan motor atau mobil.

Memahami Dasar-Dasar Sistem Hidraulik

Memahami dasar dasar sistem hidrolik

Oleh karena itu, diperlukan sistem yang dapat menghasilkan tenaga mekanis yang besar dengan komponen yang kecil. Dengan sistem hidrolik-lah tenaga mekanik yang besar didapatkan dengan cara merubah energi hidrolik menjadi energi mekanik.

Jika kita memperhatikan unit-unit pada alat berat baik model yang kecil ataupun model yang besar pastinnya memerlukan sistem hidrolik, baik sistem hidrolik sebagai sistem penggerak ataupun sistem hidrolik yang digunakan untuk sistem kerja.

Pengertian sistem hidrolik

Sitem hidrolik adalah sistem yang berfungsi untuk merubah energi mekanis menjadi energi hidrolis, energi hidraulis di sini adalah energi yang menggunakan media fluida atau zat cair. dimana zat cair atau fluida memilki sifat sifat sebagai berikut
  1. Zat cair mudah menyesuaikan bentuk
  2. Zat cair tidak dapat dimampatkan
  3. Zat cair mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah
  4. Zat cair meneruskan tekanan ke segala arah

Jika kita mempelajari tentang sistem hidrolik, tidak bisa dipisahkan dengan hokum paschal, dimana bunyi hokum paschal adalah: “Zat cair dalam ruang tertutup dan diam (tidak mengalir) mendapat tekanan, maka tekanan tersebut akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata dan tegak lurus bidang permukaannya“
Rumus hukum paschalAtau F = P x A

Dimana:
F       = Gaya (force, Kgs)
P       = Tekanan (pressure, Kg/ Cm2)
A       = Luas Penampang (Area, Cm2)

Jika kita bandingkan antara zat cair dengan gas misalnya, jika ditekan gas mempunyai ruang yang lebih kecil dan displacement-nya menjadi berkurang. Itu sebabnya cairan/ zat cair sangat cocok digunakan pada sistem hidrolik.

Di samping itu juga sifat daripada zat cair yang berubah bentuk sesuai dengan wadahnya sehingga model desainya dapat dibuat lebih fleksibel sesuai dengan kebutuhan dan keingginan, jika kita lihat dari kebutuhan ruang pada unit-unit alat berat atau lainnya. Perhatikan diagram berikut
Memahami Dasar-Dasar Sistem Hidraulik
GBR.2 Hubungan antara gaya, tekanan dan luas penampang

Mekanisme sistem hidrolik

Mekanisme kerja sistem hidrolik adalah merubah energi mekanik menjadi energi hidrolik dan dari energi hidrolik tersebut kita rubah menjadi energi mekanik yang sesuai dengan yang kita inginkan. Perhatikan alur berikut ini sebagai gambaran mekanisme sistem hidrolik.
Memahami Dasar-Dasar Sistem Hidraulik
GBR.3 Mekanisme sistem hydraulic
Inilah gambaran sederhana mekanisme sistem hidrolik dimana (A) adalah sumber energi awal yang dimiliki sebagai penggerak, (B) adalah actuator atau biasa disebut silinder hidrolik yaitu sebagai pengubah energi mekanik menjadi hidrolik , (C) adalah energi mekanik yang diinginkan
Jika kita bandingkan antara sistem hidrolik dengan sistem yang lain, maka sistem hidrolik memiliki beberapa keuntungan diantaranya:
  1. Pemindahan gaya dengan daya lebih besar
  2. Pengaturan arah, kecepatan dan tekanan dapat dilakukan dengan mudah sehingga gerakan bisa lebih teratur.
  3. Pemindahan gaya dapat dilakukan ke tempat yang jauh, yaitu dengan memasang jaringan pipa atau hose tanpa mengganggu sistem yang lain.
  4. Penempatan dan pengaturan komponen-komponen sistem hidrolik lebih fleksibel dan pastinya adajuga beberapa kekurangan yang dimilki oleh sistem hidrolik diantaranya adalah:
    • Pada bagian bagian tertentu harus dibuat sangat cermat yang menyebabkan harga komponen tertentu menjadi mahal.
    • Karena gesekan di dalam saluran-saluranya menyebabkan oli menjadi panas, sehingga menyebabkan perubahan viskositas oli.
    • Goyangan dan penyusutan pipa-pipa dan hose karena tekanan dapat menyebabkan lepasnya sambungan atau bocor pada sistem hidrolik 

Rangkaian Hidrolik

Sepertihalnya sistem-sistem yang lain, sistem hidrolik dalam menjalankan tugasnya sebagai sebuah mekanisme perubahan energi mekanik ke energi hidrolik dipadukan dengan sistem atau komponen komponen yang lain sehingga membentuk sistem karja yang sesuai.
Memahami Dasar-Dasar Sistem Hidraulik
GBR.4 Rangkain sistem Hydraulic
Dewasa ini ada dua jenis sistem hidrolik yang di kembangkan untuk dipakai dibeberapa unit tractor diantaranya:

1. Open Center sistem

adalah mekanisme yang digunakan pada sistem hidrolik bila mana control valve dalam keadaan netral, maka aliran oli yang disuplai oleh pompa langsung dikembalikan ke tanki lagi dimana flownya maksimum dan pressure-nya nol.
Memahami Dasar-Dasar Sistem Hidraulik
GBR.5 Rangkaian Open Center Sistem

2. Close Center sistem

Adalah sebuah mekanisme yang digunakan pada rangkaian sistem hidrolik bilamana control valve dalam keadaan netral, maka saluran dari pompa tertutup, dengan demikian tekanan antara pompa dan control valve akan naik sampai batas tertentu, kemudian pompa berhenti menyuplai oli ke sistem. Atau dengan katalain bila control valve nertral, maka pompa juga netral (tidak mensuplai oli ke sistem) dan pressure dimanfaatkan untuk menjaga agar tekanan kerja pada sistem tetap konstan.
GBR.6 Rangkaian Close Center Sistem

Simbol Simbol system Hidrolik

Pada sebuah unit alat berat pastinya memilki wirring diagram unit alat berat yang utuh dari setiap sistem yang digunakan pada unit tersebut, mulai dari sistem listrik, sistem Hydraulic dan lainnya. Dalam wirring diagram menunjukan komponen, perlakuan, proses apa saja yang digunakan dalam unit tersebut, dan untuk menggambarkan komponen yang digunakan agar lebih mudah untuk memahaminya, maka digunakanlah sismbol-simbol komponen atau rangkaian pada sistem hydraulic. Secara garis besar simbol-simbol yang digunakan oleh masing– masing pabrikan, antara pabrikan yang satu dengan yang lainnya sama. Berikut simbol–simbol sistem hidrolik 
No Nama Komponen Simbol
1 Single Acting Cylinder
2 Double Acting Cylinder
3 Double acting Cylinder with shock absorber at stroke and
4 hidrolik Motor
5 Semi rotary actuator
6 Pump unit
7 Tank
8 Pump Unit
9 Fixed Displacement Pump
10 Variable Displacement Pump
11 Proportional adjustabel Pump
12 Variable vane pump pilot operated
13 Variable vane pump pilot operated
14 Piston pump Pneumatic operated
15 Reservoir
16 Filter
17 Cooler
18 Heater
19 T distributor
20 4-way distributor plate
21 Pressure gauge
22 Differential pressure gauge
23 Pressure sensor
24 Analog pressure sensor
25 Pressure indikator
26 Analog flow meter
27 Flow meter
28 Proportional throttle valve
29 4/ 3-way proportional valve
30 Proportional pressure relief valve
31 3-way proportional pressure reducing valve
32 4/ 3 way control valve
33 4/ 3 wy control valve
34 2/ n way valve
35 3/ n way valve
36 4/ n way valve
37 5/ n way valve
38 6/n way directional valve
39 3/2 way hand lever valve
40 4/2 way hand lever valve
41 4/3 way hand lever valve with shutoff position
42 4/3 way hand lever valve with floating position
43 2/2 way stem actuated valve
44 4/2 way solenoid valve
45 4/2 way double solenoid valve
46 Valve solenoid
47 Valve solenoid
48 Throttle check valve
49 Throttle valve
50 Shutoff valve
51 Check valve
52 Check valve with pilot control
53 2-way flow control valve
54 Two pressure valve
55 Shuttle valve
56 Pressure relief valve
57 Pressure relief valve
58 Pilot valve (joystick) 2x2 channel
59 Steering unit (orbitrol)
60 Proportional 6/ 3 way hand lever valve
61 Pressure regulator balanced
62 Counter balance valve
63 Pressure sequence valve
64 David Sigalingging Pokoknya, ganteng

Komponen sistem Hidrolik

Dalam suatu mekanisme sistem hidrolik terdiri dari beberapa unit komponen yang berbeda, yang saling mendukung satu dengan yang lainnya dengan tujuan untuk menghasilkan suatu kerja dan dari komponen-komponen tersebut mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Secara garis besar komponen sistem hidrolik adalah:

1. Tanki hidrolik (Hidraulic Tank)

Tanki hydraulic berfungsi sebagai tempat penampungan oli hidrolik yang menuju atau kembali dari sistem sekaligus sebagai tempat pendinginan oli yang kembali dari sistem. Ada dua model tanki hidrolik yang sering digunakan pada unit alat berat, yaitu:

a. Tanki hidrolik model Pressurized (tidak berhubungan dengan udara luar).

Dimana model pressurized juga memilki dua tipe yaitu tipe yang dibatasi dengan tipe yang tidak dibatasi Contoh penggunaan pada unit alat berat model pressurized tipe yang dibatasi (limited) adalah pada unit Excavator dan contoh penggunaan tipe unlimited (tidak dibatasi) adalah pada Bulldozer

b. Tanki hidrolik model Unpressurized (berhubungan dengan udara luar) contohnya adalah pada forklift.
GBR.8 Tanki hydraulic model pressurized–unlimited

2. Pompa hidrolik (Hidraulic Pump)

Pada prinsipnya semua pompa menghasilkan aliran atau flow, dimana fluida atau zat cair diambil dan dipindahkan ketempat yang lain, dengan prinsip operasinya adalah displacement. Displacement adalah volume zat cair yang dipindahkan tiap cycle (putaran) dari pompa. Prinsip kerjanya adalah mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga hidrolis. Pompa hidrolik diklasifikasikan menjadi dua yaitu:

a. Non positive displacement
Model pompa non positive displacement adalah apabila pompa-pompa memilki/ mempunyai karakteristik: internal leakage besar, perubahan tekanan mempunyai pengaruh yang besar terhadap kapasitasnya. Contoh: pompa pada kincir air/ pompa Sentrifugal dan pompa propeller

b. Positive displacement
Model pompa positive displacement adalah apabila pompa memiliki/ mempunyai karakteristik: internal leakage kecil, perubahan tekanan mempunyai pengaruh yang kecil terhadap kapasitasnya. Contoh: pompa piston (plunger), pompa vane dan pompa gear.
GBR.9 Pompa model positive displacement


3. Control Valve (Katup Pengontrol)

sebagai pengontrol aliran oli yang dihasilkan oleh hidrolik pump diarahkan alirannya dan diatur jumlahnya sehingga dapat digunakan untuk mengopesasikan unit. Sesuai fungsinya kontrol valve diklsifikasikan menjadi tiga, yaitu:

a. Katup pengontrol tekanan (Pressure Control Vavlve)

Adalah katup yang mengatur tekanan dalam sistem dengan mengembalikan semua atau sebagian oli ke tangki apabila tekanan dalam sistem mencapai setting pressure.

b. Katup pengontrol jumlah aliran (Flow Control Valve)

Adalah katup yang berfungsi mengatur jumlah aliran oli yang akan masuk ke actuator seperti:
  • Throttle valve. mengarahkan oli ke dua arah dimana arah aliran kembali dipersempit sehingga kapasitas oli yang mengalir menjadi kecil. Dipakai pada fork lift untuk lifting cylinder
  • Make up valve/ suction return valve/ intake valve/ vacuum dan antivoid valve berfungsi untuk mencegah kevacuman di dalam sistem dan biasanya terpasang diantara actuator dan control valve
  • Flow reducing valve/ flow check valve 
  • berfungsi untuk mengurangi jumlah oli yang akan menuju actuator, agar gerakan actuator menjadi lambat sesuai dengan bebanya. Contoh pemakaian pada tilt Cylinder pada Bulldozer
  • Flow devider. berfungsi untuk membagi aliran oli dari satu pompa menjadi dua aliran, dimana salah satu aliranya konstan. Contoh pemakaian pada motor greder
  • Demand valve. berfungsi untuk menjaga agar aliran oli yang menuju ke sistem steering selalu konstan. Contoh penggunaan pada wheel loader
  • Quick drop valve. berfungsi untuk mempercepat penurunan blade sewaktu control valve posisinya lower drop, dimana oli dari sisi Cylinder head disalurkan ke sisi Cylinder bottom. Contoh pemakaian pada lift Cylinder pada Bulldozer
c. Katup pengontrol arah aliran (Directional Control Valve)

Katup pengontrol arah aliran adalah untuk mengontrol arah dari gerakan Cylinder hidrolik atau motor hidrolik dengan merubah arah aliran oli atau memutuskan aliran oli.
GBR.10 Directional Control Valve
Pada katup ini diklasifikasikan menjadi tiga yaitu:

1) Series valve sirkuit

banyak dipakai pada Bulldozer dan power shovel
GBR.11 skematik series valve sirkuit

2) Parallel valve sirkuit

banyak dipakai pada motor grader, fork lift truck, shovel loader dan back hoe
GBR.12 Skematik Parallel valve sirkuit

3) Tandem valve sirkuit

banyak dipakai pada dozer shovel, fork lift truk
GBR.13 Skematik tandem valve sirkuit

1. Actuator (hidrolik silinder/ Hydraulic Motor)

actuator berfungsi untuk menggerakan perlengkapan kerja (attachment), dimana prinsip kerjanya adalah dengan merubah tenaga hidrolis menjadi tenaga mekanis. Diklasifikasikan menjadi dua yaitu:
a. hidrolik silinder
b. hidrolik motor

2. Filter dan hose line
  • Filter adalah menyaring kotoran yang masuk yang terkandung di dalam oli agar tidak ikut bersirkulasi di dalam sistem. Di dalam filter assy juga dipasang by pass valve yang berguna sebagai Safety apabila filter buntu oli akan keluar melewati by pass valve sehingga untuk sementara waktu sistem aman. Pada unit yang menggunakan indicator pergantian oli, maka pada by passnya dipasang indicator, jika by pass bekerja, maka indicator akan menyala memberikan sinyal kepada operator untuk segera melakukan pergantian oli.
  • Hose line adalah pipa atau selang yang kuat untuk menyalurkan oli ke sistem hidrolik , di samping berfungsi sebagai penyalur oli hose juga berfungsi sebagai peredam getaran. Dimana hose memilki tiga bagian yaitu inner tube, reinforcement layer, outer cover. Hose banyak digunakan karena lebih fleksibel dan mudah dalam pemasangan. Pemasangan hose yang salah akan mengakibatkan oli cepat panas, jadi berhati hati dalam pemasangan, missal, melilit, memutar, terlalau tegang dan sebagainya.

Rangkuman

  1. Sistem hidrolik adalah sistem yang merubah energi mekanis menjadi energi hidrolis.
  2. Sifat-sifat zat cair atau fluida.
    • Zat cair mudah menyesuaikan bentuk
    • Zat cair tidak dapat dimampatkan
    • Zat cair mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah
    • Zat cair meneruskan tekanan kesegala arah
  3. Keuntungan menggunakan sistem hidrolik 
    • pemindahan gaya dengan daya lebih besar
    • Pengaturan arah, tekanan, kecepatan mudah dilakukan sehingga gerakan lebih teratur
    • Pemindahan gaya dapat dilakukan ke tempat yang jauh dengan menggunakan hose, tanpa menggangu sistem yang lain
    • Penempatan dan pengaturan komponen-komponen sistem hidrolik lebih fleksibel
  4. bunyi hokum paschal: “Zat cair dalam ruang tertutup dan diam (tidak mengalir) mendapat tekanan, maka tekanan tersebut akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata dan tegak lurus bidang permukaannya “
Demikian materi memahami dasar dasar sistem hidrolik kali ini. Jangan lupa bagikan kepada teman, mereka juga sedang mempelajarinya.
Bintan News
Bintan News Buku catatan digital seorang guru yang menuangkan pengetahuan kedalam tulisan. Semoga artikel tulisan saya bermanfaat bagi orang banyak. Mari menulis! Mari Membaca! Bintan News
close