Hydroulic system

DASAR - DASAR HIDROLIK

Sistem hidraulic mempunyai peran sangat penting dalam operasi alat berat. Prinsip-prinsip dasar hidraulic digunakan ketika merancang dan mengoperasikan sistem hidraulic untuk implement, sistem steering, sistem brake, dan sistem power train. Bahkan dalam kehidupan sehari-hari, tidak terlepas dari peralatan yang memanfaatkan prinsip-prinsip dasar hidraulic, misalnya: dongkrak, dll.

Prinsip-prinsip hidraulic berlaku ketika menggunakan cairan yang bertekanan untuk melakukan kerja. Untuk itu ada beberapa hukum yang harus dipahami dan akan dijelaskan pada pembahasan berikut.

PENGGUNAAN CAIRAN DALAM SISTEM HIDROLIK

Berikut ini beberapa alasan mengapa menggunakan cairan dalam sistem hidrolik :

1. Cairan mengikuti bentuk wadah (tempat) dimana cairan itu berada. Ruang atau volume yang ditempati oleh zat cair tadi dinamakan “displacement”.

2.  Cairan tidak bisa dimampatkan.

3.  Cairan meneruskan tekanan kesegala arah

4.  zat cair akan mengikuti bentuk dari wadah. Zat cair mengalir ke segala arah melalui pipa-pipa dan hose dalam berbagai ukuran dan bentuk.

 

Dibandingkan dengan zat lain sebagai contoh gas, jika ditekan gas mempunyai ruangan yang lebih kecil dan displacement-nya menjadi berkurang. Itulah sebabnya zat cair (cairan) sangat cocok digunakan dalam sistem hidraulic.

 

Hukum Pascal

Menurut hukum Pascal, “Tekanan yang bekerja pada suatu zat cair pada ruangan tertutup, akan diteruskan ke segala arah dan menekan dengan gaya yang sama pada luas area yang sama”. Artinya, gaya yang bekerja di setiap bagian dari hidraulic oil system akan meneruskan tekanan yang sama ke segala arah di dalam sistem.

Formulasi Pascal

A. Force (gaya) adalah sesuatu yang menyebabkan benda diam menjadi bergerak, benda yang bergerak lurus menjadi berbelok dan sebagainya.

Gaya biasanya dinyatakan dalam :

1.  Pounds ( Lbs )

2.  Kilogram ( Kg )

3.  Newton ( N )

B. Pressure (Tekanan), adalah gaya yang bekerja pada setiap satuan luas penampang. Pressure biasanya dinyatakan dalam :

1.  Pounds per Square Inch (Psi)

2.  Kilogram per Centimeter Persegi (Kg/Cm²)

3.  KiloPascal (Kpa)

C. Area (Luas penampang/permukaan), biasanya dinyatakan dalam :

1.  Square Inch (Inch²)

2.  Millimeter persegi (mm²)

3.  Centimeter persegi (mm²)

                                  

Orifice

Berbicara masalah hidrolik, hal yang umum dipakai adalah istilah “Pump Pressure” (Tekanan Pompa). Tetapi perlu diingat bahwa pompa tidak menghasilkan pressure. Pompa hanya menghasilkan ‘Flow’ (aliran fluida/oli). Jika flow-nya dihambat, maka akan timbul pressure.

pump flow yang melalui pipa adalah 1 GPM (Gallon Per Minute). Pada gambar tersebut, tidak ada hambatan untuk mengalir melalui pipe. Oleh sebab itu pembacaan pressure adalah 0 (zero) untuk kedua gauge.

Orifice menimbulkan hambatan terhadap pump flow. Pada saat oli mengalir melalui sebuah orifice, maka akan timbul pressure pada sisi up stream dari sebuah orifice (pressure yang diukur pada ruangan sebelum orifice. Ada sebuah orifice di dalam pipa di antara kedua gauge. Gauge pada sisi up stream dari orifice menunjukkan bahwa pressure 207 kPa (30 psi) diperlukan untuk mengirim flow sebesar 1 GPM melalui sebuah orifice. Tidak ada hambatan pada oli untuk mengalir setelah orifice. Itu sebabnya gauge pada sisi down stream (ruangan setelah orifice) menunjukan 0 (zero) kPa/psi.

Oil Flow ke Tangki di Blok

Pada saat ujung dari pipa output-nya di plugged (blok), maka oil flow yang menuju ke tangki juga di-blok. Positive displacement pump akan terus memompa oli pada 1 GPM dan mengisi pipa-pipa saluran. Pada saat pipa-pipa-nya terisi, hambatan terhadap flow yang mengalir ke pipa akan menghasilkan pressure. Pressure yang ditimbulkan sama dengan Hukum Pascal yang menyatakan bahwa ‘pressure yang bekerja pada suatu ruangan zat cair akan diteruskan ke segala arah sama besar untuk masing-masing unit area yang sama’. Nilai pressure dari kedua gauge adalah sama.

Pressure akan terus naik sampai pump flow di alihkan ke circuit yang lain atau ke tangki. Hal semacam ini biasanya dilakukan oleh relief valve.

Jika total pump flow tidak dialihkan ke circuit yang lain, pressure di dalam sistem akan terus naik dan menyebabkan kerusakan sistem tersebut (meledak/jebol).

Type Dasar Circuit

      Ada dua type dasar dari circuit, yaitu: Series dan Parallel.

 

Pada gambar di atas pressure 620 Kpa (90 Psi) diperlukan untuk mengalirkan 1 GPM oli melalui circuit.

A.  Hambatan Serie

Orifice atau relief valve yang dirangkai serie pada hidrolik circuit akan menimbulkan resistance (hambatan) yang mirip dengan resistor yang dirangkai serie pada circuit electric dalam mana oil harus mengalir melalui masing-masing resistance. Total resistance sama dengan jumlah dari masing-masing resistance.

B.  Hambatan Parallel

Dalam sebuah sistem dengan circuit parallel, pump oil akan mempunyai prioritas untuk  mengalir melalui resistance yang paling kecil lebih dahulu. Pada gambar di bawah pompa mensupplay oli ketiga circuit paralel. Circuit tiga mendapatkan pioritas paling rendah. Circuit satu mendapatkan pioritas paling tinggi itu terlihat pada nilai kekuatan pada spring.

 

Pada saat oil flow mengisi saluran di sebelah kiri dari ke-tiga valve, pump oil pressure naik ke 207 kPa (30 psi). Pump oil pressure akan membuka valve pada pada circuit satu dan oli akan mengalir melaluinya.

Pada saat circuit satu sudah terisi, pump oil pressure mulai naik. Pump oil pressure naik sampai 414 kPa (60 psi) dan membuka valve pada circuit dua. Pump oil pressure tidak dapat terus naik sampai circuit dua ter-isi penuh.

Pump oil pressure harus melebihi 620 kPa (90 psi) untuk membuka valve pada circuit tiga.

Harus ada sistem relief valve di salah satu circuit atau di pompa untuk membatasi maksimum pressure di dalam sistem.

 

 

·  

            Sumber :  Fundamental Hydroulic System PT. Trakindo Utama