5_bab5_dasar sistem hidrolik dan pneumatik _ok

8/17/2019 5_bab5_dasar Sistem Hidrolik Dan Pneumatik _ok

1/57

BAB V

DASAR SISTEM HIDROLIK

DAN PNEUMATIK

47 | P a g e


2/57

5.1. Kegiatan Pembelajaan ! "aian Si#tem Hi$%li&

Amati peralatan hidrolik yang ada dibengkel sekolah, kemudian diskusikan nama

alat, fungsi dan cara kerjanya.

5.'.1. T(j(an PembelajaanSetelah mempelajari materi ini siswa diharapkan dapat mengenal, memahami

cairan pada peralatan hidrolis dan sistem-sistem hidrolis sehingga dapat

melakukan perawatan berkenaan dengan cairannya.

5.'.). Uaian Matei

Si#tem Hi$%li&

Hidrolik berasal dari bahasa ‘Greek, terdiri dari kata ‘hydro’ yang berati air dan

‘aulos yang berarti pipa. Sehingga hydrolic dapat diartikan sebagai sistem yang

menerapkan pipa dengan cairan.!amun pada masa sekarang ini sistem hidrolik kebanyakan tidak hanya

menggunakan air tetapi air bercampuran "water emulsion# atau oli saja.

Fungsi / tugas cairan hidrolik:

$ungsi atau tugas cairan hidrolik adalah %

• &enerus tekanan atau penerus daya.

• &elumas untuk bagian-bagian yang bergerak

• &endingin

• Sebagai bantalan dari terjadinya hentakan tekanan pada akhir langkah.

• &encegah korosi

• &enghanyut bram'chip yaitu partikel-partikel kecil yang mengelupas dari

komponen.

• Sebagai pengirim isyarat "signal#

Viskositas (Kekentalan) *aian

(ang dimaksud dengan )iskositas ialah berapa besarnya tahanan di dalam

cairan itu untuk mengalir. Apabila cairan itu mudah mengalir dia dikatakan bahwa

48 | P a g e


3/57

)iskositasnya rendah.dan kondisinya encer. *adi semakin kental kondisi cairan

dikatakan )iskositasnya semakin tinggi.

Satuan )iskositas

+ntuk mengukur besar )iskositas diperlukan satuan ukuran. alam sistem

standar internasioanal satuan )iskositas ditetapkan sebagai +i#&%#ita#

&inemati& (kinematic viscosity) dengan satuan ukuran mm's atau cm's.

/ dalam satuan 0 cm's 1 022 mm's.

cm's juga diberi nama Stokes "St# berasal dari nama Sir Gabriel Stokes "0304-

0425#.

mm's disebut centi-Stoke " cSt#. *adi 0 St 1 022 cSt

isamping satuan tersebut di atas terdapat satuan yang lain yang juga

digunakan dalam sistem hidrolik yaitu %

6edwood 07 satuan )iskositas diukur dalam sekon dengan simbol " 60 #.

Saybolt +ni)ersal7 satuan )iskositas juga diukur dalam sekon dan dengan simbol

"S+#.

8ngler7 satuan )iskositas diukur dengan derajat engler " 28 #

+ntuk cairan hidrolik dengan )iskositas tinggi dapat digunakan faktor berikut%

60 1 9,02 /

S+ 1 9,:5; /

8 1 2,05 /.

alam standar imum.

?abel berikut ini menunjukkan daftar )iskositas grade


4/57

*adi yang digunakan untuk pemberian nomor G adalah angka pembulatan dari

pertengahan diantara )iskositas min. dan )iskositas ma>.

@isal % juga sering digunakan untuk instalasi hidrolik

maka grade menurut SA8 juga dibahas di sini. erikut ini adalah grading

berdasarkan SA8 dan kon)ersinya dengan


5/57

?abel grading berdasarkan SA8 dan kon)ersinya dengan


6/57

iscometer

iscometer adalah alat untuk mengukur besar )iskositas suatu cairan. Ada

beberapa macam )iscometer antara lain %

Ball Vi#*%mete ata( ,alling #-ee +i#*%mete.

esar )iskositas kenematik adalah kecepatan bola jatuh setinggi h dibagi dengan

berat jenis cairan yang sedang diukur. "lihat gambar 0#

Gambar 0. $alling sphere )iscometer

52 | P a g e


7/57

Gambar . Bapilary )iscometer

Capillary viscometer

Bara pengukurannya adalah sebagai berikut% "lihat gambar #

Bairan hidrolik yang akan diukur dituangkan melalui lubang A hingga ke kontainer

8 yang suhunya diatur. @elalui kapiler B Cat cair dihisap hingga naik pada labu

sampai garis D0, kemudian semua lubang ditutup. +ntuk mengukurnya , buka

bersama-sama lubang A, dan B dan hitung waktu yang digunakan oleh cairan

untuk turun sampai ke D . Eaktu tersebut menunjukkan )iskositas cairan. @akin

kental cairan hidrolik akan makin lama untuk turun dan berarti )iskositas makin

besar.

53 | P a g e


8/57

/esetaraan antara keempat sistem satuan

54 | P a g e


9/57

Indeks Viskositas (Viscosity Index)

(ang dimaksud dengan indeks )iskositas atau )iscosity inde> " < # ialah angka

yang menunjukkan rentang perubahan )iskositas dari suatu cairan hidrolik

berhubungan dengan perubahan suhu. engan demikian )iscosity inde> ini

digunakan sebagai dasar dalam menentukan karakteristik kekentalan cairan

hidrolik berhubungan dengan perubahan temperatur. @engenai )iskositas indeks

ini ditetapkan dalam

Bairan hidrolik dikatakan memiliki )iscositas inde> tinggi apabila terjadinya

perubahan )iskositas kecil "stabil# dalam rentang perubahan suhu yang relatif besar. Atau dapat dikatakan bahwa cairan hidrolik ini dapat digunakan dalam

rentang perubahan suhu yang cukup besar.

Bairan hidrolik terutama oli hidrolik diharapkan memiliki )iscosity inde> "


10/57

Viscositypressure characteristics.

Hal ini juga penting diketahui karena dengan meningkatnya tekanan, meningkat

pula )iscosity inde>. Gambar 9 berikut ini menunjukkan diagram )iscosity

pressure characteristic.

Gambar 9. )iscosity pressure characteristic

/arakteristik Bairan hidrolik yang dikehendaki.

Bairan hidrolik harus memiliki karakteristik tertentu agar dapat memenuhi

persyaratan dalam menjalankan fungsinya. /arakteristik atau sifat-sifat yang

diperlukan antara lain adalah %

/ekentalan "iskositas # yang cukup.

Bairan hidrolik harus memiliki kekentalan yang cukup agar dapat memenuhi

fungsinya sebagai pelumas. Apabila )iskositas terlalu rendah maka film oli yang

terbentuk akan sangat tipis sehingga tidak mampu untuk menahan gesekan.

In$e Vi#&%#ita# /ang bai&.

engan )iscosity inde> yang baik maka kekentalan cairan hidrolik akan stabil

digunakan pada sistem dengan perubahan suhu kerja yang cukup fluktuatif.

56 | P a g e


11/57

Taan a-i 0 ti$a& m($a teba&a

Sistem hidrolik sering juga beroperasi di tempat-tempat yang cenderung timbul

api atau berdekatan dengan api. =leh karena itu perlu cairan yang tahan api.

Ti$a& beb(#a 0 ,%aming

ila cairan hidrolik banyak berbusa akan berakibat banyak gelembung-

gelembung udara yang terperangkap dalam cairan hidrolik sehingga akan terjadi

compressable dan akan mengurangi daya transfer. isamping itu, dengan

adanya busa tadi kemungkinan terjilat api akan lebih besar.

Taan $ingin

(ang dimaksud dengan tahan dingin adalah bahwa cairan hidrolik tidak mudah

membeku bila beroperasi pada suhu dingin. ?itik beku atau titik cair yang

kehendaki oleh cairan hidrolik berkisar antara 022 0;2 B di bawah suhu

permulaan mesin dioperasikan " start-up #. Hal ini untuk mengantisipasi

terjadinya block "penyumbatan# oleh cairan hidrolik yang membeku.

Taan &%%#i $an taan a(#.

Bairan hidrolik harus mampu mencegah terjadinya korosi karena dengan tidak

terjadi korosi maka konstruksi akan tidak mudah aus dengan kata lain mesin

akan awet.

!e mulsi"ility 0 #ater separa"le

(ang dimaksud dengan de-mulsibility adalah kemampuan cairan hidrolik untuk

memisahkan air dari cairan hidrolik. @engapa air harus dipisahkan dari cairan

hidrolik, karena air akan mengakibatkan terjadinya korosi bila berhubungan

dengan logam.

Minimal compressi"ility

Secara teorotis cairan adalah uncompressible "tidak dapat dikompres#. ?etapi

kenyataannya cairan hidrolik dapat dikompres sampai dengan 2,; )olume

untuk setiap penekanan 32 bar. =leh karena itu dipersyaratkan bahwa cairan

hidrolik agar relatif tidak dapat dikompres atau kalaupun dapat dikompres

kemungkinannya sangat kecil.

57 | P a g e


12/57

Ma*am2ma*am "aian Hi$%li&

&ada dasarnya setiap cairan dapat digunakan sebagai media transfer daya.

?etapi dalam sistem hidrolik memerlukan persyaratan-persyaratan tertentu

seperti telah dibahas sebelumnya berhubung dengan konstruksi dan cara kerja

sistem.

Secara garis besar cairan hidrolik dikelompokkan menjadi dua yaitu %

a. $li hidrolik (%ydraulic oils)

=li hidrolik yang berbasis pada minyak mineral biasanya digunakan secara

luas pada mesin-mesin perkakas atau juga mesin-mesin industri.

@enurut standar

serta komposisinya oli hidrolik dibagi menjadi tiga "5# kelas %

• Hydraulic oil HD

• Hydraulic oil HD&

• Hydraulic oil H

&emberian kode dengan huruf seperti di atas artinya adalah sebagai berikut %

@isalnya oli hidrolik dengan kode % HD& :3 artinya %

H 1 =li hidrolik

D 1 kode untuk bahan tambahan oli "additi)e# guna meningkatkan

pencegahan korosi dan ' atau peningkatan umur oli

& 1 kode untuk additi)e yang meningkatkan kemampuan menerimabeban.

:3 1 tingkatan )iskositas oli " lihat tabel pada H= 9 #

58 | P a g e


13/57

?abel sifat-sifat khusus dan kesesuaian penggunaannya

/ode Sifat khusus &enggunaan

HD @eningkatkan

kemampuan mencegah

korosi dan kestabilan oli

hidrolik.

igunakan pada sistem hidrolik

yang bekerja pada suhu tinggi

dan untuk tempat yang

mungkin tercelup air

HD& @eningkatan ketahanan

terhadap aus.

Seperti pada pemakaian HD,

juga digunakan untuk sistem

yang gesekannya tinggi

H @eningkatkan indeks

)iskositas " < #

Seperti pemakaian HD&, juga

digunakan secara luas untuk

sistem yang fluktuasi

perubahan temperaturnya

cukup tinggi.

". Cairan %idrolik tahan &pi ('o lamma"ilty)

(ang dimaksud dengan cairan hidrolik tahan api ialah cairan hidrolik yang

tidak mudah atau tidak dapat terbakar.

Bairan hidrolik semacam ini digunakan oleh sistem hidrolik pada tempat-

tempat atau mesin-mesin yang resiko kebakarannya cukup tinggi seperti %

• ie casting machines

• $orging presses

• Hard coal mining

• Bontrol units untuk power station turbines

• Steel works dan rolling mills.

&ada dasarnya cairan hidrolik tahan api ini dibuat dari campuran oli dengan

air atau dari oli sintetis.

59 | P a g e


14/57

?abel jenis-jenis cairan hidrolik tahan api

?abel perbandingan antara macam-macam cairan hidrolik

1.' Pemeliaaan "aian Hi$%li&.

Bairan hidrolik termasuk barang mahal. &erlakuan yang kurang atau bahkan

tidak baik terhadap cairan hidrolik akan semakin menambah mahalnya harga

sistem hidrolik. Sedangkan apabila kita mentaati aturan-aturan tentang

perlakuan'pemeliharaan cairan hidrolik maka kerusakan cairan maupun

kerusakan komponen sistem akan terhindar dan cairan hidrolik maupun

sistem akan lebih awet.

60 | P a g e

/ode !o% pada lembar

stadar @A

/omposisi &ersentase " #

kandungan air

H$A 9 52 =il-water

emulsions

32 - 43

H$ 9 50I Eater-oil

emulsions

92

H$B 9 50I Hydrous solutions,

e.g % Eater glycol

5; - ;;

H$ 9 50I Anhydrous liJuid,

e.g % &hosphate

ether

2 - 2,0


15/57

&anduan pemeliharaan cairan hidrolik

• Simpanlah cairan hidrolik "drum# pada tempat yang kering , dingin danterlindung "dari hujan, panas dan angin#.

• &astikan menggunakan cairan hidrolik yang benar-benar bersih untuk

menambah atau mengganti cairan hidrolik ke dalam sistem. Gunakan

juga peralatan yang bersih untuk memasukkannya.

• &ompakanlah cairan hidrolik dari drum ke tangki hidrolik melalui saringan

"pre-filter#.

• &antau "monitor# dan periksalah secara berkala dan berkesinambungan

kondisi cairan hidrolik.

• Aturlah sedemikian rupa bahwa hanya titik pengisi tangki yang rapat yang

digunakan untuk pengisian cairan hidrolik.

• uatlah inter)al penggantian cairan hidrolik sedemikian rupa sehingga

oksidasi dan kerusakan cairan dapat terhindar. " &eriksa dengan

pemasok cairan hidrolik #

• Begah jangan sampai terjadi kontaminasi, gunakan filter udara dan filter

oli yang baik.

• Begah terjadinya panas'pemanasan yang berlebihan, bila perlu pasang

pendingin "cooling# atau bila terjad, periksalah penyebab terjadinya

gangguan, atau pasang un-loading pump atau e>cessi)e resistance.

• &erbaikilah dengan segera bila terjadi kebocoran dan tugaskan seorang

maitenance man yang terlatih.

• ila akan mengganti cairan hidrolik "apa lagi bila cairan hidrolik yang

berbeda#, pasti-kan bahwa komponen dan seal-sealnya cocok dengan

cairan yang baru. emikian pula seluruh sistem harus dibilas "flushed#

secara baik dan benar-benar bersih.

*adi pemantauan atau monitoring cairan hidrolik perlu memperhatikan

panduan tersebut di atas disamping harus memperhatikan lingkungan kerja

maupun lingkungan penyimpanan cairan hidrolik.

61 | P a g e


16/57

5.'.'. T(ga#uatlah rangkuman tentang cairan sistem hidrolik

5.'.3. Te# ,%mati4 0. Sebutkan pengertian hidrolik.. Sebutkan alat pengukuran )iskositas yang kamu ketahui.5. Sebutkan besaran dan satuan dari )iskositas cairan hidrolik, dan buat

persamaannya.9. Apakah kepanjangan SA8 dan


17/57

63 | P a g e


18/57

5.). Kegiatan Pembelajaan ! K%m-%nen2&%m-%nen i$%li&

Amati sistem hidrolik yang ada di kendaraan atau bengkel kerja, kemudian

diskusikan nama bagian dan fungsinya.

5.).1. T(j(an Pembelajaan

Setelah mempelajari materi ini siswa diharapkan dapat mengenal, memahami

bagian sistem hidrolik pada sistem atau peralatan, cara kerja dan fungsinya.

5.).). Uaian Matei

Bagian2bagian (tama #i#tem i$%li& $a-at $ig%l%ng&an manja$i !1. P%m-a). Unit -engat( '. A&t(at%

1. P%m-a.

Secara garis besar pompa hidrolik ada dua macam yaitu %

• $i>ed displacement &umps

• ariable displacement &umps.

Sedangkan macam-macamnya dapat kita lihat pada skema berikut ini

Gambar skema macam-macam pompa

&ada modul Hidrolik ini akan dibahas macam-macam fi>ed

displacement pumps.

a. *ompa +oda gigi (,xternal -ear *ump)

64 | P a g e


19/57

&ompa roda gigi luar terdiri atas bagian utama yaitu %

• 6umah pompa

• Sepasang roda gigi luar yang bertautan secara presisi di

dalam rumah pompa tersebut

• &enggerak mula "prime mo)er# yang porosnya dikopel dengan

poros dri)er gear.

ari perputaran sepasang roda gigi terjadilah daya hisap "tanda

kotak# kemudian cairan "oli# ditangkap di antara celah gigi dan

rumah pompa dan diteruskan ke saluran tekan "outlet#. Gambar

; berikut menunjukkan e&ternal gear pump.

Gambar ;. e&ternal gear pump

apat kita lihat bahwa tekanan yang cukup besar terjadi padasisi saluran tekan yang juga akan berakibat menekan pada poros

roda gigi dan bearingnya. Hal ini akan menjadikan gesekan

mekanik pada bearing pun semakin besar.*uga akan terjadi

tekanan lebih seal "perapat# pada poros. +ntuk mengatasi hal ini

maka dibuatlah drain duct "saluran pencerat# untuk mengurangi

tekanan lebih.

65 | P a g e


20/57

b. P%m-a %$a gigi $alam tipe C+,C,0.

&ompa ini cocok untuk tekanan tinggi dan untuk cairan hidrolik

yang ber)ariasi. +kurannya lebih kecil dari e>ternal gear pump

pada penghasilan pompa yang sama dan tingkat kebisingannya

lebih kecil.

Seperti e>ternal gear pump, pompa ini juga termasuk pressure

unbalanced. Bara kerja pompa ini dapat dilihat pada gambar :

berikut ini %

Gambar :. 'ompa roda gigi dalam tipe C!SC!)*

Keterangan gam"ar:

0. Saluran oli masuk " inlet#

. =li masuk oleh sedotan roda gigi yang berputar.

5. &enyedotan terjadi kerena adanya rongga antara gigi iner

dan outer ring gear

9. ?erjadinya penyedotan di ruang !o% 9 ini.

;. i titik !o ; ini oli didesak'ditekan oleh pasangan gigi.

:. Saluran tekan " outlet #

*. &ompa roda gigi dalam type gear-rotor

&ompa ini terdiri atas inner rotor yang dipasak dengan poros

penggerak dan rotor ring. 6otor ring atau outer rotor yang

merupakan roda gigi dalam diputar oleh inner rotor yang

mempunyai jumlah gigi satu lebih kecil dari jumlah gigi outer ring

66 | P a g e


21/57

gear.


22/57

Gambar 7. Pompa Vane

Gambar 3. ane

e. P%m-a T%a& Ra$ial (+adial *iston *ump)

&ompa piston ini gerakan pemompaannya radial yaitu tegak

lurus poros. &iston digerakkan oleh sebuah poros engkol

"eccentric crankshaft# sehingga besar langkah piston adalah

sebesar jari-jari poros engkol. &enghisapan terjadi pada waktu

piston terbuka sehingga oli hidrolik dari crankshaft masuk ke

dalam silinder. &ada langkah pemompaan cairan ditekan dari

setiap silinder melalui check )al)e ke saluran tekan.

&ompa ini dapat mencapai tekanan hingga :5 @&a.

68 | P a g e


23/57

Gambar 4. &ompa ?orak 6adial

4. 1ent axis piston pump ( P%m-a t%a& $engan -%%# te&(& )

&ada pompa ini blok silinder berputar pada suatu sudut untuk

dapat memutar poros. atang torak dipasang pada flens poros

penggerak dengan menggunakan ball joint. esar langkah piston

tergantung pada besar sudut tekuk. +ntuk fi>ed displacement

piston pump besar sudut "offset engle# berkisar ;2 .

Gambar 02a. +ent a&is piston pump

69 | P a g e


24/57

Gerakan langkah torak dapat kita lihat pada gambar 02b.

Dangkah maksimum -- sudut maksimum

&engurangan Dangkah -- sudut berkurang

?anpa Dangkah -- lurus

Gambar 02b. Gerakan langkah torak +ent a&is piston pump

&emilihan pompa hidrolik dapat dengan melihat karakteristik dari

macam-macam pompa. /arakter ini dapat dilihat pada tabelperbandingan karakteristik bermacam-macam pompa hidrolik

70 | P a g e


25/57

71 | P a g e


26/57

?abel perbandingan karakteristik bermacam-macam pompa hidrolik,

72 | P a g e


27/57

In#tala#i -%m-a i$%li&

K%-ling

/opling adalah komponen penyambung yang menghubungkan

penggerak mula "motor listrik# dengan pompa hidrolik. /opling

ini mentransfer momen puntir dari motor ke pompa hidrolik.

*uga kopling ini merupakan bantalan di antara motor dan

pompa.yang akan mencegah terjadinya hentakan'getaran

selama motor mentransfer daya ke pompa dan selama pompa

mengalami hentakan tekanan yang juga akan sampai ke motor.

/opling juga menyeimbangkan dan mentolerir adanya error

alignment "ketidak sentrisan yaitu antara sumbu poros motor

dengan sumbu poros pompa tidak segaris#.

Bontoh-contoh bahan kopling

+ntuk memenuhi persyaratan tersebut di atas maka pada

umumnya kopling dibuat dari bahan %

• /aret "6ubber couplings#

• 6oda gigi payung " Spiral be)el gear couplings #

• Blutch dengan perapat plastik " SJuare tooth clutch with

plastic inserts #

Tang&i i$%li& ( +eservoir )

?angki hidrolik "6eser)oir# merupakan bagian dari instalasi unit

tenaga yang konsruksinya ada bermacam-macam, ada yang

berbentuk silindris dan ada pula yang berbentuk kotak.

Fungsi/tugas tangki hidrolik

• Sebagai tempat atau tandon cairan hidrolik.

73 | P a g e


28/57

• ?empat pemisahan air, udara dan partikel-partikel padat

yang hanyut dalam cairan hidrolik.

• @enghilangkan panas dengan menyebarkan panas ke

seluruh badan tangki.

• ?empat memasang komponen unit tenaga seperti pompa,

penggerak mula, katup-katup, akumulator dan lain-lain.

+kuran tangki hidrolik berkisar antara 5 s'd ; kali penghasilan

pompa dalam liter'menit dan ruang udara di atas permukaan

cairan maksimum berkisar antara 02 s'd 0; .

G

ambar 00 salah satu konstruksi tangki hidrolik.

Ba44le Plate

affle &late berfungsi sebagai pemisah antara cairan hidrolik

yang baru datang dari sirkulasi dan cairan hidrolik yang akan

74 | P a g e

Gamba

r 11


29/57

dihisap oleh pompa. *uga berfungsi untuk memutar cairan yang

baru datang sehingga memiliki kesempatan lebih lama untuk

menyebarkan panas, untuk mengendapkan kotoran dan juga

untuk memisahkan udara serta air sebelum dihisap kembali ke

pompa.

Filter 0Saingan

$ilter berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran atau

kontaminan yang berasal dari komponen sistem hidrolik seperti

bagian-bagian kecil yang mengelupas, kontaminasi akibat

oksidasi dan sebagainya.

Sesuai dengan tempat pemasangannya, ada macam-macam

$ilter yaitu %

• Suction filter, dipasang pada saluran hisap dan

kemungkinannya di dalam tangki.

• &ressure line filter, dipasang pada saluran tekan dan

berfungsi untuk mengamankan komponen-komponen yang

dianggap penting.

• 6eturn line filter, dipasang pada saluran balik untuk

menyaring agar kotoran jangan masuk ke dalam tangki.

/ebanyakan sistem hidrolik selalu memasang suction filter.

Gambar 0a,0b dan 0c menunjukkkan proses penyaringan.

75 | P a g e


30/57

Gambar 0. proses penyaringan

*engetesan ,isiensi *ompa hidrolik.

(ang dimaksud dengan efisiensi ialah perbandingan antara output

dan input dan dinyatakan dalam persen " #

?erjadinya perbedaan antara output dan input dikarenakan adanya

kerugian-kerugian diantaranya terjadinya kebocoran di dalam pompa

sehingga akan mengurangi )olume output. Secara keseluruhan,

kebocran dapat terjadi pada pompa hidrolik, katup-katup, aktuator

dan pada setiap konektor. Sehingga dalam hal ini perbandingan

antara )olume cairan hidrolik yang secara efisien menghasilkan daya

di banding dengan penghasilan pompa teoritis disebut efisiensi

)olumetrik."η) #

&enghasilan pompa "misal%pompa roda gigi# secara teoritis dapat

dihitung dengan rumus %

76 | P a g e

Q = n .

Q = pengasi!an pompa teoritis " !#min.$

n = p%taran pompa " r.p.m $

V = &o!%me 'aiaran (ang )ipin)akan tiap p%taran

" 'm3 $


31/57

&enghasilan pompa tergantung pada besar tekanan kerja sistem

hidrolik. Semakin besar tekanan, penghasilan pompa "L# akan

semakin berkurang. /arakteristik pompa semacam ini dapat kita lihat

pada gambar 05.

Gambar 05. Semakin beser tekanan semakin berkurang penghaslan

Apabila p 1 2 , penghasilan pompa L penuh " L teoritis#

Apabila p > 2 , penghasilan pompa berkurang karena adanya

kebocoran dan secara logika semakin tinggi tekanan akan semakin

besar pula kebocoran.

Garis lengkung pada diagram menunjukkan efisiensi )olumetrik

pompa " η) #

"%nt% !

+ntuk pompa yang baru , kebocoran : pada p 1 52 bar.

L" p12# 1 02 l'min.

L"p152# 1 4,9 l'min.

LD 1 2,: l'min.

*adi efisiensi )olumetrik " η) # 1 49

+ntuk pompa yang lama, kebocoran mencapai 05 pada p 1 52

bar

77 | P a g e


32/57

L"p12# 1 02 l'min.

L"p152# 1 3,I l'min.

LD 1 0,5 l'min.

*adi efisiensi )olumetrik " η) # 1 3I

78 | P a g e


33/57

). Unit Pengat( 0Valve

Bara-cara pengaturan'pengendalian di dalam sistem hidrolik susunan

urutannya dapat kita jelaskan sebagai berikut %

•


34/57

• 'late Slide (otary slide valve

@enurut 4(ng#in/a katup-katup dikelompokkan sebagai berikut %

0#. /atup pengarah " ,irectional control valves #

#. /atup satu arah " )on return valves #

5#. /atup pengatur tekanan " 'ressure cotrol valves #

9#. /atup pengontrol aliran " Flow control valves #

;#. /atup buka-tutup " Shut-o"" valves #

1. Kat(- Pengaa 0 Die*ti%nal "%nt%l Val+e#

/atup ini berfungsi untuk mengatur atau mengendalikan arah

cairan hidrolik yang akan bekerja menggerakkan aktuator. engan

kata lain, katup ini berfungsi untuk mengendalikan arah gerakan

aktuator .

/atup pengarah diberi nama berdasarkan %

• *umlah lubang ' saluran kerja " port #

• *umlah posisi kerja

• *enis penggerak katup

• !ama tambahan lain sesuai dengan karakteristik katup.

erikut ini contoh-contoh katup pengarah dan namanya %

80 | P a g e


35/57

Gambar 09. Simbul dan posis kerja katup ' , sliding )al)e,

penggerak tombol, pembalik pegas, posisi normal

menutup, termasuk jenis katup geser

Gambar 0;. katup ' , penggerak manual, dengan pengunci ,

pembalik pegas dan katup ini termasuk jenis popet

kones.

Gambar 0:. /atup 5' penggerak tombol, pembalik pegas normal

menutup.

Gambar 0I. /atup 9'.penggerak tombol , pembalik pegas " 9' B

push-button actuated, spring centered#, termasuk jenis

katup geser " sliding )al)es #.

81 | P a g e


36/57

Gambar 03. /atup 9'.penggerak tombol , pembalik pegas

"9'.B.push button actuated, spring centered#termasuk jenis katup geser dengan tiga piston pengatur.

82 | P a g e


37/57

Gambar 04./atup 9'5 @anually, menggunakan pengunci "detent#,

pembalik pegas,, dengan by-pas ke pompa "re-

circulating#

Gambar 2. /atup 9'5 , penggerak manual, dengan pengunci,

pembalik pegas dan normal menutup

). Kat(b #at( aa 0on +eturn Valves

/atup ini berfungsi untuk mengatur aliran fluida hanya satu arah

saja yaitu bila fluida telah melewati katup tersebut maka fluida

tidak dapat berbalik arah.

@acacam-macam katup searah%

83 | P a g e


38/57

Gambar 0a. ocable non-return valve

Gambar 0b. ocable double non-return valve

Gambar . /atup searah konis "chec valve#

Bairan hidrolik dengan tekanan p0 akan mengangkat popet kones

sehingga cairan dapat mengalir .

Agar tekanan p0 dapat mengangkat popet maka p0 p M p$

'. Kat(- -engat( alian 0Flo Control Valve

84 | P a g e


39/57

/atup ini berfungsi untuk mengontrol 'mengendalikan besar

kecilnya aliran cairan hidrolik .Hal ini diasumsikan bahwa

besarnya aliran yaitu jumlah )olume cairan hidrolik yang mengalir

akan mempengaruhi kecepatan gerak aktuator.

@acam-macam flow control %

a. $i> flow control yaitu besarnya lubang laluan tetap " tidak

dapat disetel #

b. Adjustable flow control yaitu lubang laluan dapat disetel

dengan baut penyetel .

c. Adjustable flow control dengan check )al)e by pass.

/onstruksi pokok dari flow control ada dua macam yaitu %

• 6estrictor "Gambar 5a#.

• =rifice "Gambar 5b#

85 | P a g e

Gambar 5a Gambar 5b


40/57

Gambar 9. Flow control satu arah ,yaitu dari arah A ke diatur

dan dari arah ke A aliran fluida penuh

Gambar ;. Flow control dua arah dan dapat disetel

86 | P a g e


41/57

?abel macam-macam bentuk ristrictor dan karakteristiknya.

87 | P a g e


42/57

'. Kat(- Pengat( Te&anan

Ada beberapa macam antara lain %

a. Pe##(e Relie4 Val+e

/atup ini berfungsi untuk membatasi tekanan kerja maksimum

pada sistem "pengaman#. Apabila terjadi tekanan lebih maka

katup out-let akan terbuka dan tekanan fluida lebih dibuang ke

tangki. *adi tekanan fluida yang mengalir ke sistem tetap

aman. /atup ini juga dapat berfungsi sebagai seJuence )al)e

yaitu apabila dia dihubungkan dengan aktuator lain. ila

saluran pada aktuator pertama telah mencapai tekanan penuh

maka katup akan membuka saluran ke aktuator kedua.

Gambar :a. elie" valve dengan internally controlled

Gambar :b. elie" valve dengan e&ternally controlled dari

saluran N

88 | P a g e


43/57

b. Pe##(e Reg(lat%

&ressure regulator berfungsi untuk mengurangi tekanan inputatau tekanan kerja menjadi tekanan tertentu. Hal ini

digunakan apabila dalam satu sistem terdapat perbedaan

kebutuhan tekanan bagi setiap aktuatornya. Sering juga ini

disebut sebagai reducing )al)e.

'. A&t(at% 0Unit -enggea&

+nit ini berfungsi untuk menghasilkan gerak atau usaha yang

merupakan hasil akhir atau out put dari sistem hidrolik .

@acam-macam aktuator %

a. 'inear motion actuator 0 Penggea& l((#

• Single acting cylinder " Silinder kerja tunggal #

• ouble acting cylinder " Silinder kerja ganda #

b. +otary motion actuator 0 Penggea& -(ta

• Hydraulic /otor " @otor Hidrolik #

• imited otary actuator

&emilihan jenis aktuator tentu saja disesuaikan dengan fungsi, beban

dan tujuan penggunaan sistem hidrolik tersebut

ingle &cting Cylinder

Silinder ini mendapat suplai udara hanya dari satu sisi saja. +ntuk

mengembalikan ke posisi semula biasanya digunakan pegas atau

kembali karena beratnya sendiri atau beban.. Silinder kerja tunggal

hanya dapat memberikan tenaga pada satu sisi saja. Salah satu

contoh single acting cylinder telah kita lihat dan kita bahas pada

modul Fasar-dasar sistem ?enaga $luidaF.

89 | P a g e


44/57

Ada beberapa jenis silinder kerja tunggal %

Gambar 3. *enis-jenis single acting cylinder

!ou"le &cting Cylinder 0Silin$e Keja 9an$a

Silinder ini mendapat suplai aliran liJuid dari dua sisi. /onstruksinya

hampir sama dengan silinder kerja tunggal. /euntungannya adalah

bahwa silinder ini dapat memberikan tenaga pada kedua belah

sisinya. Silinder kerja ganda ada yang memiliki batang torak " piston

rod # pada satu sisi dan ada pula yang pada kedua sisi. /onstruksi

mana yang akan dipilih tentu saja harus disesuaikan dengan

kebutuhan.

90 | P a g e


45/57

?abel /onstruksi !ou"le &cting Cylinder dan kebutuhannya

91 | P a g e


46/57

H/$a(li* M%t% 0 M%t% Hi$%li&

@otor hidrolik mengubah energi fluida "aliran liJuid# menjadi gerakanputar mekanik yang kontinyu. @otor hidrolik ini telah cukup

berkembang dan penggunaannya telah cukup meluas.

@acam-macam motor hidrolik adalah sebagai berikut %

• &iston Hydraulic @otor

• Sliding ane @otor

• Gear @otor

erikut ini adalah contoh-contoh motor hidrolik %

Gambar 4 radial piston hydraulic motor ,

Bairan hidrolik masuk mendorong piston, kemudian piston berputar

memutarkan poros engkol dan poros engkol memutar poros "dri)e

shaft#. apat berputar bolak-balik.

92 | P a g e


47/57

Gambar 52. liding Vane 2otor

Bairan hidrolik masuk mendorong )ane "kipas# yang dapat keluar-

masuk alur karena gaya sentrifugal dan selalu merapat pada dinding

motor. engan )ane yang berputar ini maka poros ikut terputar

sehingga timbulah putaran motor.

Gambar 50 m%t% %$a gigi dengan gerakan satu arah putaran saja.

5.).'. T(ga#uatlah rangkuman tentang /omponen-komponen hidrolik

5.).3. Te# ,%mati4

93 | P a g e


48/57

1. Sebutkan komponen-komponen utama sistem hidrolik dan

fungsinya.). Sebutkan macam-macam "i&ed displacement pump'. Sebutkan macam-macam unit pengatur'valve control 3. Sebutkan macam-macam aktuator 5. Apakah fungsi tanki hidrolik

5.).5. Lemba a6aban Te# ,%mati4 1. /omponen-komponen utama sistem hidrolik adalah%

• &ompa sebagai penghasil aliran dan tekanan

• +nit pengatur sebagai pengatur arah aliran cairan

• Aktuator sebagi penerima aliran dan tekanan sehingga

bergerak sesuai kerja unit pengatur yang dioperasikan oleh

operator.). @acam-macam "i&ed displacement pump

• 0ear "internal1e&ternal gear pump#

• +alance vane

• 'iston "adial1a&ial1bent a&is#

'. Sebutkan macam-macam unit pengatur'valve control Kat(- P%--et 0*oppet Valves

• /atup bola " +all seat valves #

• /atup kones " Cone popet valves #

• /atup &iringan " ,isc seat valves #

Kat(- 9e#e 0 Sli$e +al+e#

• ongitudinal Slide

• 'late Slide (otary slide valve

3. Sebutkan macam-macam aktuator

'inear motion actuator 0 Penggea& l((#

• Single acting cylinder " Silinder kerja tunggal #

• ouble acting cylinder " Silinder kerja ganda #

+otary motion actuator 0 Penggea& -(ta

• Hydraulic @otor " @otor Hidrolik #

• Dimited 6otary actuator

5. $ungsi tanki hidrolik%

94 | P a g e


49/57

• Sebagai tempat atau tandon cairan hidrolik.

• ?empat pemisahan air, udara dan partikel-partikel padat

yang hanyut dalam cairan hidrolik.

• @enghilangkan panas dengan menyebarkan panas ke

seluruh badan tangki.

5.).7. Lemba Keja Si#6a@engidentifikasi sistem hidrolik pada kendaraan yang ada di bengkel

sekolah, mencatat fungsinya dan memeriksa kodisinya.

N% Nama alat $an 4(ng#in/a K%n$i#i

95 | P a g e


50/57

5.'. Kegiatan Pembelajaan ! Si#tem Pne(mati&

Amati peralatan pneumatik yang ada dibengkel sekolah, kemudian diskusikan

nama alat, fungsi dan cara kerjanya.

5.'.1. T(j(an PembelajaanSetelah mempelajari materi ini siswa diharapkan dapat mengenal, memahami

peralatan pneumatik dan sistem-sistem pneumatik sehingga dapat melakukan

perawatan.

5.'.). Uaian Matei

Pengetian Pne(mati&

&neumatik berasal dari bahasa (unani F pneumaK yang berarti tiupan atau

hembusan. *adi pneumatik berarti terisi udara atau digerakkan oleh udara

bertekanan.

efinisi pneumatik adalah salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari

fenomena udara yang dimampatkan sehingga tekanan yang terjadi akan

menghasilkan gaya sebagai penyebab gerak atau aktuasi pada aktuator.

&neumatik dalam otomasi industri merupakan peralatan yang bergerak dengan

menggunakan media udara bertekanan, gerakan tersebut diakibatkan adanya

perbedaan tekanan antara sisi masukan dan sisi keluaran. Gerakan yang

dihasilkan dapat berupa gerakan linier "silinder# atau gerakan putar "motor#.

Silinder dan motor pneumatik dapat bergerak membutuhkan peralatan

pengendali "katup pneumatik#. *adi pneumatik disini meliputi semua komponen

mesin atau peralatan, yang di dalamnya terjadi proses-proses pneumatik.Susunan sistem pneumatik adalah sebagai berikut %

a. Batu daya "energy supply #

b. 8lemen masukan "sensors#

c. 8lemen pengolah " processors#

d. 8lemen kerja "actuators#

8lemen kerja dari sistem pneumatik dapat dioperasikan dengan menggunakan

elemen pengolah dan elemen masukan dengan menggunakan media pneumatik

atau elektrik.

96 | P a g e


51/57

Sistem pneumatik itu sendiri mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan

yang dipengaruhi terutama oleh sifat udara bertekanan sebagai penggeraknya.

Sifat-sifat udara yang mempengaruhi pengontrolan sistem pneumatik antara lain

%

a. +dara tidak mempunyai bentuk khusus. entuknya selalu sesuai dengan

tempatnya'wadahnya.

b. apat dimampatkan 'kompresible

c. @emenuhi semua ruang dengan sama rata

d. apat dikontrol baik laju alirannya maupun tekanan dan gaya yang bekerja.

/omponen pneumatik beroperasi pada tekanan 3 s.d. 02 bar, tetapi dalam

praktik dianjurkan beroperasi pada tekanan ; s.d. : bar untuk penggunaan yang

ekonomis.

eberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan media pneumatik dalam

hal penangan material adalah sebagai berikut %

a. &encekaman benda kerja

b. &enggeseran benda kerja

c. &engaturan posisi benda kerja

d. &engaturan arah benda kerja

&enerapan pneumatik secara umum %

a. &engemasan " pacaging #

b. &emakanan ""eeding #

c. &engukuran "metering #

d. &engaturan buka dan tutup "door or chute control #

e. &emindahan material "trans"er o" materials#

f. &emutaran dan pembalikan benda kerja "turning and inverting o" parts#

g. &emilahan bahan "sorting o" parts#

h. &enyusunan benda kerja "stacing o" components#

i. &encetakan benda kerja "stamping and embosing o" components#

97 | P a g e


52/57

Pin#i- $a#a -ne(mati&

Si#tem Sat(an

Sistem satuan yang digunakan dalam buku ini adalah FSistem Satuan


53/57

0 &a 1 0 !'m2 ,

0 bar 1 025&a

Te&anan

Setiap gaya yang bekerja pada permukaan suatu benda akan memberikan

tekanan. egitu juga jika gaya bekerja pada sebuah bidang, gaya tersebut akan

memberikan tekanan. Selain pada Cat padat, gaya juga menimbulkan tekanan

pada fluida, seperti Cat cair dan gas.

?ekanan yang ditimbulkan pada setiap wujud Cat berbeda-beda. Hal ini

dipengaruhi oleh besarnya gaya dan luas bidang, tempat gaya bekerja. *ika gaya

bekerja pada sebuah bidang yang luas, tekanan yang ditimbulkan akan lebih

kecil. Sebaliknya, jika gaya bekerja pada bidang yang sempit tekanan yang

ditimbulkannya akan lebih besar. *adi dapat dikatakan bahwa tekanan

berbanding terbalik dengan luas bidang permukaan. *ika gaya besar bekerja

pada sebuah benda, maka tekanan pada benda itu besar. *adi dapat dikatakan

bahwa tekanan sebanding dengan gaya yang bekerja pada benda itu.

Hubungan antara tekanan dengan gaya dan luas bidang dirumuskan dengan

persamaan %

A

F p =

dimana %

p 1 tekanan "!'m#, $ 1 gaya "!# dan

A 1 luas bidang "m #

Satuan tekanan adalah &ascal "&a#. 0 "satu# pascal sama dengan tekanan

)ertikal dari gaya sebesar 0! pada bidang 0m2 .

21

m

N Pa =

99 | P a g e


54/57

alam pemakaian di industri satuan pascal terlalu kecil, sehingga dipergunakan

satuan lain yaitu bar yang besarnya sama dengan 022k&a.

0 bar 1 02; &a 1022.222 &a1 2,0@&a.

i negara-negara yang tidak menggunakan satuan S< menggunakan satuan lain

yaitu pounds "orce per s2uare inch "psi#. *ika dikon)ersikan dengan bar atau

pascal menjadi sebagai berikut %

0 bar 1 09,; psi

0psi 1 2,:34; bar 1 2,I bar 1 I222 &a

/arena segala sesuatu di bumi ini menerima tekanan yaitu tekanan absolut

atmosfir "pat

#, maka tekanan ini tidak bisa dirasakan. &ada umumnya tekanan

atmosfir dianggap sebagai tekanan dasar, sedangkan yang ber)ariasi "akibat

penyimpangan nilai# adalah%

?ekanan ukur "tekanan relatif# 1 pg

?ekanan )akum 1 p)

Hal ini digambarkan pada diagram gambar I.0. ?ekanan atmosfir tidakmempunyai nilai yang konstan. ariasi nilainya tergantung pada letak geografis

dan iklimnya. aerah dari garis nol tekanan absolut sampai garis tekanan

atmosfir disebut daerah )akum dan di atas garis tekanan atmosfir adalah daerah

tekanan.

?ekanan absolut terdiri atas tekanan atmosfir pat

dan tekanan ukur p g .

?ekanan absolut biasanya 0 bar "022 k&a# lebih besar dari tekanan relatif p g .

100 | P a g e


55/57

Gambar Hubungan ?ekanan +dara

5.'.'. T(ga#uatlah rangkuman tentang sistem pneumatik

5.'.3. Te# ,%mati4 ;. Sebutkan pengertian pneumatik.:. Sebutkan satuan-satuan dasar dan turunan.I. Sebutkan penerapan pneumatik dibengkel kerja

5.'.5. Lemba a6aban Te# ,%mati4 5. &neumatik berasal dari bahasa (unani F pneumaK yang berarti

tiupan atau hembusan. *adi pneumatik berarti terisi udara atau

digerakkan oleh udara bertekanan

7. Satuan asar

Be#aan Simb

%l

Sat(an

&anjang l meter " m #

@assa m kilogram

" kg #

Eaktu t detik " s #

?emperatur ? /el)in " / #

2°B 1 I5°/

Arus Distrik < Ampere "A#

101 | P a g e


56/57


57/57

5_bab5_dasar sistem hidrolik dan pneumatik _ok

Documents