Laporan Hidrolik [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



Hidrolika merupakan sebuah cabang dari ilmu perihal yang meneliti arus zat cair yang melewati pipa-pipa dan pembuluh-pembuluh tertutup, maupun dalam kanal-kanal terbuka dan sungai-sungai. Kata Hidrolik berasal dari kata Hudor (Bahasa Yunani) yang berarti air. Di dalam Teknik Hidrolika berarti : Pergerakan-pergerakan, pengaturan-pengaturan, dan pengendalian-pengendalian, dimana berbagai gaya dan gerakan kita peroleh dengan bantuan tekanan zat cair (air, minyak, atau gliserin) Sekarang ini Sistem Hidrolik banyak digunakan dalam berbagai macam industri makanan, industri minuman, industri permesinan, industri otomotif, hingga industri pembuatan robot. Sehingga pengetahuan tentang komponen dari sistem hidrolika sangat penting dalam semua cabang industrial. Untuk meningkatkan efektifitas dan produktivitas maka sekarang ini sistem hidrolik banyak dikombinasikan dengan sistem lain seperti : sistem elektrik/elektronik, pneumatik, mekanik dan sebagainya sehingga akan didapat unjuk kerja yang lebih optimal.



LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 1



BAB II DASAR TEORI







Pengertian sistem hidrolik Sistem hidrolik adalah suatu sistem atau peralatan yang bekerja berdasarkan sifat dan potensi atau kemampuan yang ada pada zat cair. Kata hidrolik sendiri berasal dari bahasa “Greek” yakni dari kata “hydro” yang berarti air dan “aulos” yang berarti pipa. Namun, pada masa sekarang ini sistem hidrolik kebanyakan menggunakan air atau campuran oli dan air (water emulsian) atau oli saja







Penggunaan sistem hidrolik dalam bidang penerapannya 1. Bidang industri a. Alat press b. Mesin pencetak plastik c. Mesin pencetak logam d. Pesawat angkat (lift, katrol) e. Robot 2. Bidang kendaraan a. Buldoser b. Traktor c. Car lift d. Dongkrak hidrolik e. Dump truck f. Komponen – komponen kendaraan (power steering, rem dll) 3. Bidang penerbangan a. Penggerak alat – alat kontrol b. Penggerak roda c. Pengangkat peralatan







Keuntungan sistem hidrolik  Tenaga besar, dimensi peralatan yang kecil  Kecepatan gerak yang dapat diatur  Mudah diubah arah geraknya  Pencegahan beban lebih yang sederhana konstruksinya (reliev valve)  Mudah dihentikan tanpa merusak







Kerugian sistem hidrolik  Fluida bertekanan tinggi membahayakan  Tempat kerja kotor







Macam – macam sistem hidrolik 1. Hidrostatis



LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 2



Pesawat hidrolik yang menggunakan sifat zatcair yaitu dapat meneruskan tenaga / daya kesegala arah. Contoh : dongkrak hidrolik, rem hidrolik, derek lantai dll. 2. Hidrodinamis Pesawat hidrolik yang menggunakan potensi zat cair yang bergerak sehingga memiliki / menimbulkan tenaga hidrolik. Contoh : turbin air, pembangkit listrik dll. 



Hukum Pascal dan penerapannya Prinsip-prinsip Penting dari Zat Cair/ Hidrolik  Cairan tidak dapat dimampatkan/ dikompresikan / diperkecil volumenya HukumPascal: Tekanan yang diberikan pada zat cair / hidrolik dalam bejana tertutup, besarnya tekanan akan diteruskan ke segala arah, dengan tekanan sama besar. Fluida terdiri atas zat cair [liquid], satuan tekanan yang digunakan Standard Internasional (S1) ialah Pascal (Pa). 1 kPa = 1000 Pa di Eropa satuan tekanan menggunakan "bar" 1 bar = 100 kPa







Kegunaan Prinsip Hidrolik  Dapat meneruskan gerakan dalam jarak yang jauh  Dapat meningkatkan panjang gerakan, dalam hal ini tenaga gerakan akan turun  Dapat meningkatkan besarnya tenaga tekan, dalam hal ini panjang gerakan akan turun



LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 3



Jika kedua silinder sama ukurannya, lalu sebuah gaya (N) bekerja pada silinder utama menyebabkan piston pada silinder kedua (actuator) mendapat gaya yang sama, bila kedua piston bergerak pada jarak yang sama Untuk menghitung gaya, tekanan atau penambahan gaya dapat digunakan rumus segitiga, yaitu: Gaya



= F (Force)



Tekanan



=



Luas penampang



P (Pressure)



= A (Area)



= Newton (N) = Kpa = m²



F=PxA



P = F / A = Kpa



A = F / P = m²



Contoh penghitungan : Gaya yang bekerja 50 N luas penampang 40 mm² Besarnya gaya yang bekerja / satuan luas atau tekanan = 50 N : 0,04 m² = 1250 Kpa



Memperpanjang Gerakan  Jika piston pada silinder I lebih besar dari pada piston II (actuator) maka Piston II pergerakannya lebih panjang  Jika piston pada silinder I lebih besar 10 X dibanding piston II, maka piston II akan pergerakannya 10 X lebih besar



LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 4



Meningkatkan Besar Tekanan  Jika piston silinder I lebih kecil dari pada piston silinder II (actuator), maka Piston II menerima gaya tekan lebih besar  Jika piston silinder I lebih kecil daripada piston II, maka piston II pergerakannya lebih pendek







Sistem hidrolik ini didukung oleh 3 unit komponen utama, yaitu: 1. Unit Tenaga, berfungsi sebagai sumber tenaga dengan liquid/ minyak hidrolik Pada sistem ini, unit tenaga terdiri atas:    



Penggerak mula yang berupa motor listrik atau motor bakar Pompa hidrolik, putaran dari poros penggerak mula memutar pompa hidrolik sehingga pompa hidrolik bekerja Tangki hidrolik, berfungsi sebagai wadah atau penampang cairan hidrolik Kelengkapan (accessories), seperti : pressure gauge, gelas penduga, relief valve 2. Unit Penggerak (Actuator), berfungsi untuk mengubah tenaga fluida menjadi tenaga mekanik Hidrolik actuator dapat dibedakan menjadi dua macam yakni:



 



Penggerak lurus (linier Actuator) : silinder hidrolik Penggerak putar : motor hidrolik, rotary actuator



LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 5



3. Unit Pengatur, berfungsi sebagai pengatur gerak sistem hidrolik. Unit ini biasanya diwujudkan dalam bentuk katup atau valve yang macammacamnya akan dibahas berikut ini. 3.1 Katup Pengarah (Directional Control Valve = DCV) Katup (Valve) adalah suatu alat yang menerima perintah dari luar untuk melepas, menghentikan atau mengarahkan fluida yang melalui katup tersebut. Contoh jenis katup pengarah: Katup 4/3 Penggerak lever, Katup pengarah dengan piring putar, katup dengan pegas bias. 3.2 Macam-macam Katup Pengarah Khusus 1) Check Valve adalah katup satu arah, berfungsi sebagai pengarah aliran dan juga sebagaipressure control (pengontrol tekanan) 2) Pilot Operated Check Valve, Katup ini dirancang untuk aliran cairan hidrolik yang dapat mengalir bebas pada satu arah dan menutup pada arah lawannya, kecuali ada tekanan cairan yang dapat membukanya. 3) 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:



a. Relief Valve, digunakan untuk mengatur tekanan yang bekerja pada sistem dan juga mencegah terjadinya beban lebih atau tekanan yang melebihi kemampuan rangkaian hidrolik. b. Sequence Valve, berfungsi untuk mengatur tekanan untuk mengurutkan pekerjaan yaitu menggerakkan silinder hidrolik yang satu kemudian baru yang lain. c. Pressure reducing valve, berfungsi untuk menurunkan tekanan fluida yang mengalir pada saluran kerja karena penggerak yang akan menerimanya didesain dengan tekanan yang lebih rendah. 4) Flow Control Valve, katup ini digunakan untuk mengatur volume aliran yang berarti mengatur kecepatan gerak actuator (piston). Fungsi katup ini adalah sebagai berikut: LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 6







untuk membatasi kecepatan maksimum gerakan piston atau motor hidrolik







Untuk membatasi daya yang bekerja pada sistem







Untuk menyeimbangkan aliran yang mengalir pada cabang-cabang rangkaian. Macam-macam dari Flow Control Valve :











Fixed flow control yaitu: apabila pengaturan aliran tidak dapat berubah-ubah yaitu melalui fixed orifice.







Variable flow control yaitu apabila pengaturan aliran dapat berubah-ubah sesuai dengan keperluan







Flow control yang dilengkapi dengan check valve







Flow control yang dilengkapi dengan relief valve guna menyeimbangkan tekanan



Menggambar Rancangan Rangkaian Hidrolik Setelah kita pelajari komponen-komponen sistem hidrolik secara detail dan juga telah kita pelajari berbagai simbol dari setiap komponen sebagai bahasan tenaga fluida, demikian juga telah kita pelajari cara membaca diagram rangkaian (circuit diagram) maka akan kita mulai dengan cara mendesain (merancang) suatu rangkaian sesuai dengan yang kita kehendaki bila telah tersedia komponen-komponen sistem hidrolik. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merancang rangkaian hidrolik adalah: 



Tujuan penggunaan rangkaian







Ketersediaan komponen







Konduktor dan konektor yang digunakan macam apa







Tekanan kerja sistem hidrolik berapa



Rancangan rangkaian hidrolik perlu dituangkan dalam bentuk diagram rangkaian hidrolik dengan menggunakan simbol-simbol grafik, dengan bantuan simbol-simbol grafik para desainer dapat menuangkan pemikiran lebih mudah, lebih tenang sehingga dapat berkreasi seoptimal mungkin. Cara membuat diagram rangkaian biasanya dengan membuat tata letak komponen sebagai berikut: LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 7







Actuator diletakkan pada gambar yang paling atas







Unit pengatur diletakkan di bawahnya







Unit tenaga diletakkan pada bagian paling bawah







Setelah simbol-simbol komponen lengkap dalam lay out (tata letak) barulah digambar garis-garis penghubung sebagai gambar konduktor dengan garis-garis sesuai dengan macam konduktor yang digunakan



Gambar. Tata letak komponen hidrolik



LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 8



Gambar. Diagram rangkaian hidrolik lengkap



BAB III PEMBAHASAN LATIHAN PRAKTIKUM



 Hidrolik Latihan I A. TUJUAN 1. Mahasiswa mampu mambaca gambar sistem hidrolik sederhana 2. Mahasiswa mampu merangkai sistem tersebut 3. Memahami karakteristik katup 4/3 B. TEORI Katup jalan 4/3 mempunyai empat lubang dan tiga posisi-kontak. Katub ini adalah katup geser pelat dengan pengaktifan tangan. Pada saat aktif, kanal-kanal sirkulasi akan LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 9



saling berhubungan dengan gear putarnya dua piringan. Rangkaian disamping memperlihatkan katup jalan 4/3 dalam posisi tengah tertu tup. Dengan katup ini batang piston silinder dapat dihentikan pada se tiap tempat. Tetapi tidak mungkin dilakukan penempatan batang piston silinder secara tepat . Kompresibilitas udara mengubah posisi batang piston apabila bebannya berubah.



C. GAMBAR RANGKAIAN



D. PERTANYAAN 1. Berapa tekanan G1, G2, G System sesaat setelah piston maju dan ketika piston maju maksimum? 2. Berapa tekanan G1, G2, G System sesaat setelah piston mundur dan ketika piston mundur maksimum? 3. Apa fungsi katup 4/3? 4. Apa fungsi relive valve? 5. Sebutkan beberapa aplikasi system ini di lapangan? 6. Buatlah rangkaian serupa dengan dua piston yang di parallel? 7. Apa kesimpulan anda?



LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (IV-B)



Page 10