Upload
setyo-threeb
View
608
Download
66
Embed Size (px)
DESCRIPTION
sistem hidrolik pada mesin uji tarik
Citation preview
“Sistem Hidrolik Pada Mesin Uji Tarik”
DISUSUN OLEH :
SETYO (D33112002)
PROGRAM STUDI TEKNIK SISTEM PERKAPALANJURUSAN PERKAPALAN
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDIN
GOWA2015
Sistem Hidrolik Pada Mesin Uji Tarik
Definisi Mesin Uji Tarik
Mesin uji tarik adalah mesin yang digunakan untuk melakukan pengujian
spesimen (bahan),dengan cara menarik spesimen tersebut hingga putus. Hasil uji
tarik tersebut merupakan fenomena hubungan antara tegangan-regangan (stress-
strain) yang terjadi selama proses uji tarik dilakukan.
Mesin uji tarik sering diperlukan dalam kegiatan engineering untuk
mengetahui sifat-sifat mekanik suatu material.
Komponen-komponen Mesin uji tarik sistem hidrolik
Adapun peralatan atau komponen-komponen pada mekanisme mesin uji tarik
sistem hidrolik, dapat dibagi menjadi beberapa komponen utama yaitu sebagai
berikut :
1. Kerangka Mesin
2. Pencekam (penjepit)
3. Penarik
4. Motor
5. Pompa Hidrolik dan Aktuator Hidrolik
1
1. Kerangka Mesin
Pada saat dilakukan kerja sustu mesin uji tarik tidak terjadi kegagalan dalam
kontruksi, maka perlu memakai kerangka.Kerangka mesin uji tarik harus dapat
benar-benar dapat mengatasi gaya-gaya yang terjadi pada saat uji tarik dilakukan,
dalam hal ini berhubungan dengan dimensi dan model kerangka. Fungsi dan
lingkungan kerja mesin dapat digunakan sebagai acuan untuk pemilihan jenis
material yang akan dipilih. Hal ini bertujaun agar tidak terjadi kerusakan atau
kegagalan pada saat mesin dioperasikan.
Pada saatuji tarik di lakukan, kerangka mesin ji tarik merupakan bagaian yang
akan mengalami pembebanan, karena distribusi gaya0gaya dari mekanisme
pencekam dan gaya pada hidrolik dan di teruskan ke kerangka.
Pemilihan jenis material kerangka,berdasarkan kapasitas dari mesin uji tarik
yang dirancang. Kekuatan kerangka harus lebih besar dari beban yang akan terjadi
pada saat proses uji tarik dilakukan. Dengan penentuan dimensi dan jenis material
kerangka akan di dapatkan kekuatan yang baik.
Material keragka harus memiliki rigiditas yang tinggi,karena apabila terjadi
deformasi pada saat dilakukan ui tarik, maka besar deformasi ini akan
mempengaruhi hasil pengukuran uji tarik. Dengan adanya deformasi ini, maka hasil
uji tarik akan dilakukan penyesuaian data, sehingga akan mempengaruhiketelitian
dari mesin uji tarik ersebut. Semakinkecil koreksi yang dilakukan pada data hasil
percobaan, maka semakin baik mesin uji tarik tersebut.
Adapun jenis keranka mesin yang umum digunakan menurut kontruksinya
adalah sebagai berikut :
a. Kerangka dengan dua kolom
Berdasarkan cara kerjanya, kerangka tipe dua kolom ini biasanya anya dapt
melakukan pengujian uji tarik atau uji tekan saja. Kalau digunakan untukdua
pengujian, maka harus mengganti pencdkam untuk setiap pengujian karena
pencekam pada uji tarik dan uji tekan berbeda. Sedang actuator digunakan juga
pada tipe double acting agar dapt bergerak menekan dan menarik. Hal initidak
efisien dan terlalu rumit.
Kedua kolom disatukan dengan dua buah crossbar tetap yang bentuk dan
dimensinya sama. Crussbar atas berfungsi untuk meletakkan pencekam atass
sedangkan crossbar bawah berfungsi unuk meletakkan actuator ang ujungnya
2
terdapat pencekam bawah. Untuk itu peneckam bawah bergerak naik turun
mengikutu gerakan actuator.
Gerakan ke atas dilakukan untuk memasang spesimen ke pencekam atas
dan di gerakkan ke bawah yang berfungsi untuk menarik spesimen hingga
putus. Pada saat melakukan Pengujian, spesimen dipsangkan pada pencekam
bagian bawah, lalu actuator di gerakkan ke atas untuk memasangkan spesimen
yang satunya lagi ke pencekam atas.
Kerangka dan actuator dipasangkan kesebuah meja yang berfungsi untuk
memposisikan kerangka agar dapat berdiri secara vertikal.
Keterangan Gambar : 1. Crossbar
2. Pencekam
3. Kolom
4. Actuator
5. Meja
b. Kerangka dengan empat kolom
Kerangka tipe empat kolom terdiri dari dua pasang kolom. Kolom pertama
merupakan pasangan kolom tetap yang dihubungkan dengan stau crossbar.
Sedangkan pada kolom kedua, merupakan kolom ang dapat bergerak naik turun
dan memiliki dua bah crossbar. Untuk tipe ini, dapat dilakukuan uji tarik dan uji
tekan hanya dengan satu gerakan ke ats saja tanpa perlu merubah
pencekamnya. Untuk melaukan uji tarik, salah satu ujung spesimen dipasang
3
pada pencekamyang terletak di crossbar kolom tetap, sedang ujung yang lain
dipasang pada pencekam yang terletak di crossbar kolom gerak bagian atas.
Untuk melakukan uji tekan, ujung spesimen yang lain dipasang pada pencekam
yang terletak di kolom gerak bagian bawah. Pada saat pengujiaan, kolom yang
gerak akan brgerak ke atas sedang gerakan ke bawah hanya diperlukan untuk
mengatur pemasangan spesimen.
Keuntungan dari ipe ini adalah hanya dengan satu gerakan actuator ke atas
saja sudah dapat melakukan dua macam pengujian yaitu uji tarik dan uji taekan.
Untuk memperjelas pejelasan diatas maka gambar kerangka dengan empat
kolom dapat dilihat pada gambar beikut :
Keterangan Gambar : 1. Crossbar atas
2. Kolom
3. Crossbar tengah
4. Actuator
5. Crossbar bawah
6. Meja
2. Pencekam
Pencekam pada mesin uji tarik sangat berperanpenting untuk memegang
spesimen agar dapat dilakukan penarikan tanpa terjadi pergeseran atau lepasnya
4
spesimen dari pencekam. Dimensi pencekam harus memiliki dimensi yang lebih
langsung berhubungan dengan spesimen yang akan dilakukan penarikan. Pada
dasarnya fungsi dari pencekam ini adalah untuk menjepit spesimen dengan kuat
agar spesimen tidak bergeser ataupun lepas pada saat dilakukan penarikan.
Proses uji tarik dengan tahapan sebagai berikut : spesimen dipasangkan
pada salah satu pencekam lalu actuator digerakkan untuk memposisikan ujung
spesimen yang satunya ke pencekam satunya lagi. Setelah kedua ujung spesimen
tercekam dengan baik, proses penarikan dapat dilakukan hingga spesimen
mengalami regangan dan akhirnya putus.
Tipe pencekam mesin uji tarik ada tiga tipe yang umum digunakan, yaitu :
a. Pencekam Tipe Slot
Pencekam tipe slot terdiri dari :
1. Sepasang blok trapesium yang berfungsi untuk menjepit spesimen agar tidak
lepas.
2. Housing berfungsi untuk meletakkan blok trapesium agar posisinya dapat
digunakan untuk mencekam.
3. Pegas berfungsi ntuk memberi gaya dorong yang lebih besar pada blok
trapesium untuk mencekam spesimen.
Gambar pencekam tipe slot dapat dilihat sebagai berikut :
Keterangan Gambar : 1. Housing
2. Pegas
3. Blok Trapesium
5
4. Spesimen
Jenis pencekam slot digunakan untuk spesimen yang memiliki bentuk silinder,
karena blok trapesium yang digunakan memiliki alur. Alur ini dapat memperkuat
daya pencekam. Hal ini bertujuan agar spesimen tidak lepas dari pencekam.
Pencekam tipe ini memiliki dimensi yang tidak terlal besar, sehingga diperlukan
pegas untuk memberi gaya dorong blok trapesium. Gaya dorong pegas berguna
untuk menjepit.
Bentuk pencekam memiliki sudut yang berfungsi untuk menghasilkan gaya
cekam yang semakin besar seiring denagn penambahan gaya penarikkan sehingga
spesimen akan tertecekam dengan kuat. Pencekam tipe ini memanfaatkan gaya
gesek antara permukaan pencekam dengan spesimen. Gaya gesek ini berfungsi
untuk menjaga spesimen agar tidak terlepas. Kebanyakan tipe pencekam ini
memiliki kontur permukaan yang bertujuan agar gaya gesek semakin besar antara
spesimen dengan pencekam. Cara pemasangan spesimen pada pencekam ini
adalah dengan cara plat didorong naik ke atas, sehingga antara kedua plat akan
terdapat celah untuk dipasangkan spesimen.
Gaya cekam pada tipe slot ini sangat bergantung dari besarnya gaya gesek
antara spesimen dengan pencekam. Apabila gaya gesek yang terjadi lebih kecil
daripada gaya tarik F yang diberikan, maka spesimen akan terlepas dari pencekam.
Fenomena ini sering kali terjadi pada tipe slot.
Kekurangan pada tipe ini adalah sering terjadi keausan pada permukaan
pencekam, sehingga gaya geseknya akan berkurang maka pada kontur permukaan
sering dilakukan pembuatan ulang.
b. Pencekam Tipe Ulir
Tipe ini terdiri dari housing dan ulir. Ulir berfungsi untuk memasang spesimen
pada housing. Gambar pencekam tipe ulir dapat di lihat sebagai berikut :
6
Keterangan Gambar : 1. Housing
2. Spesimen
Pencekam jenis ulir ini memiliki sistem pencekam yang memanfaatkan
kekuatan geser ulir. Adanya ulir ini adalah fenomena gaya gesek yang
ekstrim, karena ikatan antara ulir spesimen dengan ulir pencekam sangat
besar. Hal ini membuat spesimen tidak bergeser dari pencekam. Pencekam
tipe ulir tidak menyebabkan unjung spesimen mengalami gaya tekan dan
deformasi seperti halnya pada pencekam tipe slot. Dimensi ulir serta tinggi ulir
sangat penting di dalam kualitas pencekaman, karena gaya yang terjadi pada
saat penarikan sepenuhnya berada pada ulir tersebut.
c. Pencekam Tipe Collet
Tipe ini terdiri dari :
1. Body, berfungsi untuk menempatkan bagian-bagian lain supaya dapat
berfungsi sesuai fungsinya.
2. Batang cekam, yang berfungsi untuk mencekam spesimen.
3. Gigi payung, berfungsi untuk mentransfer torsi dari kunci pengencang.
4. Kunci Pengencang, berfungsi untuk mengencangkan batang cekam ke
spesimen.
Gambar pencekam tipe collet dapat dilihat sebagai berikut :
7
Keterangan Gambar : 1. Body
2. Batang Cekam
3. Spesimen
4. Gigi Payung
5. Kunci Pengencang
Pencekam tipe collet menggunakan mekanisme ulir dengan bentuk
rumah pencekam konis. Pencekam tipe collet memanfaatkan gaya yang
ditimbulkan pada batang cekam dan sistem ulir. Batang cekam yang
berubungan dengan spesimen terbuat dari besi carbida, sehingga tidak
mengalami keausan pada saat menjepit spesimen. Peamsangan
spesimen tipe ini yaitu dengan mengendorkan batang cekam sehingga
lubangy renggang lalu spesimen dimasukkan dan pengunci dikencangkan
lagi, agar spesimen tercekam untuk awalnya. Spesimen akan tercekam
lebih kuat lagi sebanding dengan besarnya torsi uang diberikan pada saat
mengencangkan pencekam. Kekurangan pada tipe ini adalah gaya
pencekam tergantung pada torsi kunci pengencang saat mengencangkan.
3. Penarik
Penarik pada mesin uji tarik berfungsi untuk menarik spesimen (benda uji)
hingga putus. Sistem penarik yang digunakan pada mesin uji tarik terdapat dua
tipe yaitu mekanik dan hidrolik. Sistem penarik pada mekanik biasanya
menggunakan tenaga manusia yang digunakan untuk kapasitas rendah.
Pengujian material yang terbuat dari non ferrous sangat tepat menggunakan
8
sistem penarik mekanik. Untuk tipe mekanik ini hasil pengujian hanya
menunjukan fenomena pertambahan panjang dan putusnya spesimen. Dalam
perencanaan ini digunakan untuk spesimen dari logam, sehingga membutuhkan
tenaga yang cukup besar, oleh karena itu sistem penarik yang tepat digunakan
adalah sistem hidrolik.
Sistem hidrolik adalah suatu bentuk atau perpindahan daya dengan
menggunakan media penghantar berupa fluida cair berupa oli untuk memperoleh
daya yang lebih besar dari daya awal yang dikeluarkan. Dimana fluida penghantar
ini dinaikkan tekannanya oleh pompa pembangkit tekanan yang kemudian
diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran atau katup-katup. Gerakan
translasi batang piston dari silinder kerja yang diakibatkan oleh tekanan fluida
pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur.
Prinsip dasar sistem hidrolik berasal dari hukum paskal, dimana tekanan
dalam fluida statis harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
1. Tekanan bekerja tegak lurus pada permukaan bidang.
2. Tekanan di setiap titik semua arah.
3. Tekanan yang diberikan ke sebagian fluida dalam tempat tertutup,
merambat secara seragam ke bagian lain fluida.
Sistem hidrolik juga punya kelemahan dan kelebihan. Kelemahan dari sistem
hidrolik adalah sebagai berikut:
a. Fluida yang digunakan oli relatif mahal.
b. Apabila terjadi kebocoran akan mengotori sistem, sehingga sistem hidrolik
jarang digunakan pada industri makanan dan obat-obatan.
Sedangkan kelebihan dari sistem hidrolik adalah :
a. Tenaga yang dihasilkan sistem hidrolik besar, sehingga banyak
diaplikasikan pada alat berat seperti crane, kerek hidrolik dan lain-lain.
b. Oli juga bersifat sebagai pelumas, sehingga tingkat kebocoran lebioh
jarang.
c. Tidak berisik.
4. Motor
9
Motor hidrolik adalah sebuah aktuator mekanik yang mengkonversi aliran dan
tekanan hidrolik menjadi torsi atau tenaga putaran. Alat ini menjadi satu bagian dari
sebuah sistem hidrolik selain silinder hidrolik. Motor hidrolik berkebalikan fungsi
dengan pompa hidrolik. Jika pompa hidrolik berfungsi untuk menghasilkan tekanan
dan aliran tertentu pada suatu sistem hidrolik, maka motor hidrolik bertugas
mengkonversi kembali tekanan hidrolik menjadi tenaga putar. Motor hidrolik dapat
berkerja pada dua arah putaran motor sesuai dengan kebutuhan penggunaan.
Untuk lebih jelas memahami proses kerjanya, labih baik kita bahas pada masing-
masing jenis motor hidrolik:
1. Hydraulic Gear Motor
Prinsip Kerja Hydraulic Gear Motor
Motor hidrolik ini menggunakan dua buah roda gigi yang berputar di dalam casing.
Satu roda gigi sebagai driven geardan lainnya berupa idler gear. Poros dari driven
gearberhubungan dengan alat yang digerakkan. Dan poros dariidler gear hanya
mengikuti berputar saja. Fluida hidrolik bertekanan masuk melalui sisi inlet, mengalir
ke masing-masing sisi roda gigi dan menggerakkannya, sehingga timbul torsi yang
digunakan oleh proses selanjutnya.
2. Hydraulic Vane Motor
Prinsip Kerja Hydraulic Vane Motor
10
Motor hidrolik jenis ini menggunakan sebuah roda dengan beberapa vane/plat
yang terpasang. Vane ini dapat bergerak menyesuaikan perubahan posisinya yang
kontak dengancasing motor. Fluida hidrolik masuk ke sisi inlet dan menimbulkan
perbedaan tekanan antara sisi inlet dan outlet sehingga memutar rotor dan
menghasilkan torsi.
3. Gerotor Hydraulic Motor
Prinsip Kerja Gerotor Hydraulic Motor
Motor hidrolik jenis ini terdiri atas dua rotor di dalam casingmotor. Yang satu berupa
roda gigi yang berputar di dalam roda gigi yang lain. Keduanya memiliki sumbu putar
yang tidak pada satu titik. Fluida hidrolik bertekanan masuk melalui sisi inlet,
memutar kedua roda gigi sehingga tercipta perbedaan tekanan dan menciptakan
putaran pada sumbu roda gigi driven.
4. Axial Plunger Hydraulic Motor
Axial Plunger Hydraulic Motor
11
Motor hidrolik jenis ini menggunakan beberapa buah piston yang terpasang secara
aksial mengelilingi poros motor. Pada ujung yang satu terdapat plat yang miring
sehingga membuat piston memiliki ruang yang bervariasi pada saat berputar. Fluida
hidrolik masuk melalui sisi inlet yang berada pada piston dengan volume ruangan
kecil, dan tekanan pada fluida serta plat miring pada motor menghasilkan energi
putar pada poros.
5. Radial Piston Hydraulic Motor
Motor hidrolik tipe ini menghasilkan torsi besar. Tersusun atas beberapa piston yang
terpasang secara radial (tegak lurus terhadap sumbu putar) dan didesain memiliki
ruang piston yang bervariasi saat berputar. Motor hidrolik jenis ini selain
menghasilkan torsi yang besar, juga menghasilkan power besar, dan torsi yang
relatif konstan.
5. Pompa Hidrolik dan Actuator (Silinder Hidrolik)
12
Pompa hidrolik berfungsi untuk mensupply fluida hidrolik pada tekanan
tertentu kepada sistem hidrolik. Pompa ini digerakkan oleh motor listrik atau sebuah
mesin yang dihubungkan dengan sebuah sistem kopling. Sistem kopling yang
digunakan dapat berupa belt, roda gigi, atau juga sistem flexible elastomeric.
Pompa hidrolik ada beberapa tipe yang digunakan, yaitu:
Gear pump: bersifat murah, memiliki ketahanan yang lama (awet), sederhana
pengoperasiannya. Tetapi kelemahannya adalah memiliki efisiensi yang
rendah, karena sifat pompa yang ber-displacement tetap, dan lebih cocok untuk
digunakan pada tekanan di bawah 20 MPa (3000 psi).
Vane pump: murah dan sederhana, biaya perawatan yang rendah, dan baik
untuk menghasilkan aliran tinggi dengan tekanan yang rendah.
Axial piston pump.
Satu jenis pompa hidrolik yang menarik adalah axial piston pump. Pompa ini
dapat berjenis swashplate atau juga checkball. Jenis pompa ini didesain untuk
dapat belerja pada displacement yang bervariasi, sehingga dapat menghasilkan
aliran dan tekanan fluida hidrolik yang bervariasi sesuai dengan kebutuhan.
Radial Piston Pump: digunakan untuk menghasilkan tekanan fluida hidrolik
yang tinggi dengan debit aliran yang rendah.
13
Silinder hidrolik adalah sebuah aktuator mekanik yang menghasilkan
gaya searah melalui gerakanstroke yang searah. Alat ini menjadi salah satu
bagian dari sistem hidrolik selain pompa dan motor hidrolik. Jika motor
hidrolik mengubah tekanan fluida hidrolik menjadi gerakan putar, maka
silinder hidrolik menghasilkan gerakanstroke yang searah.
Silinder hidrolik mendapatkan gaya dari fluida hidrolik bertekanan. Di
dalam silinder hidrolik terdapat piston yang terhubung dengan rod yang dapat
bergerak maju dan mundur bergantung pada sisi mana yang diisi oleh fluida
hidrolik bertekanan. Besar tekanan yang digunakan berbeda pada kedua sisi
silinder, bergantung pada beban, luas penampang silinder dan sisi rod-nya.
Bagian-bagian Silinder Hidrolik
Berikut adalah bagian-bagian dari silinder hidrolik:
1. Silinder Barel
Bagian ini menjadi sisi terluar dari silinder hidrolik yang posisinya didesain diam.
Proses permesinan pada sisi dalamnya didesain presisi sesuai dengan komponen
yang lain.
2. Piston
Bagian ini berada pada sisi dalam barel yang berfungsi untuk memisahkan antara
14
kedua sisi ruang silinder. Berkontak langsung dengan fluida hidrolik dan memiliki
luas penampang tertentu. Luas penampang inilah yang mengubah tekanan hidrolik
menjadi gaya tertentu yang besarnya sesuai dengan rumus umum
F = P • A
Dimana F adalah gaya, P adalah besar tekanan fluida hidrolik, dan A adalah luas
penampang piston.
3. Piston Rod
Bagian yang berbentuk silinder memanjang ini salah satu ujungnya terkoneksi
langsung dengan piston, dan sisi lainnya terkoneksi dengan peralatan lain yang
digerakkan. Bagian inilah yang meneruskan gaya yang timbul akibat tekanan fluida
hidrolis ke alat lain yang terhubung.
4. Sistem Seal/Gland
Beberapa bagian dari silinder hidrolik terpasang sistem sealyang umumnya
berbahan karet, untuk mencegah kebocoran fluida hidrolik. Pada sisi piston
terpasang seal untuk mencegah fluida kerja berpindah dari sisi satu ke yang lainnya,
sehingga dapat mengganggu kerja silinder hidrolik. Pada sisi piston rod terpasang
sistem seal yang fix pada sisi barel sebelah dalam untuk mencegah kebocoran fluida
hidrolik yang berada pada ruang sisi piston rod.
Gambar mesin uji tarik
15
Komponen-komponen pendukung mesin uji tarik sistem hidrolik
Adapun komponen-komponen pendukung pada mekanisme mesin uji tarik
sistem hidrolik adalah sebagai berikut :
1. Silinder Hidrolik
2. Tangki
3. Filter
4. Valve
5. Hoses
6. Seals
7. Fluida
1. Silinder Hidrolik
Silinder Hidrolik merupakan bagian sistem hidrolik yang berhubungan
langsung dengan beban yang akan diterima oleh sistem. Cara kerja dari
silinder hidrolik ada dua macam yaitu :
1. Single Acting Cylinder
Silinder Single Acting hanya dapat memakai gaya pada satu arah saja
yaitu gerakan keluar, sedangkan gerakan kembali biasanya
memanfaatkan gaya dorong dari beban atau ada yang dengan
menggunakan peags untuk mengembalikan posisi awal silinder.
Cara Kerja : saat tekanan mempengaruhi luas piston melalui saluran
masukan, piston bergerak keluar. Gaya luar dibutuhkan piston untuk
kembali pada posisi mula.
16
Keterangan Gambar :
1. Mounting Screw
2. Vent Screw
3. Piston Rod
4. Cylinder
5. Piston Rod Bearing
6. Piston od Seal
7. Wiper
2. DoubleActing Cylinder
Pada tipe ini, sislinder dapat bekerja dua arah sehingga memudahakan gaya
pada kedua arah dari gerakan.
Cara Kerja : saat fluida masuk melalui salran masukan, batang piston
bergerak keluar. Ketika fluida diisi melalui masukan yang satunya maka
batang piston kembali ke posisi semula.
Piston pada sistem hidrolik berfungsi untuk mengubah gaya teaknan hidrolik
menjadi gaya dorong (F) yang dihasilkan bergantung dari siameter piston dan
tekanan kerja sistem.
17
Keterangan Gambar :
1. Piston
2. Piston Rod
3. Piston Rod Bearing
4. Annular Piston Surface
5. Piston Surface
2. Tangki
Tangki pada sistem hidrolik berguna untuk menampung fluida hidrolik,
sehingga fluida tetap tersedia untuk keperluan operasional hidrolik. Beberapa
fungsi dari tangki pada sistem hidrolik adalah sebagai berikut :
1. Untuk menyimpan fluida hidrolik pada saat sistem beroperasi
2. Melepaskan atau mereduksi panas yang dihasilkan oleh
mekanisme hidrolik pada saat pengoperasian.
3. Memisahkan udara, air, dan partikel-partikel pengotor
Adapun kriteria ukuran tangki hidrolik yang digunakan agar dapat
memnuhi kebutuhan dengan baik pada saat pengoperasian adalah sebagai
berikut :
1. Kapasitas dari pompa yang digunakan
2. Panas yang dihasilkan dari hasil operasi agar ambang batas
maksimum temperature fluida tetap pada keadaan aman.
3. Luas dari lingkungan kerja yang tersedia.
18
Tangki hidrolik ada dua macam yaitu Pressurized Tank dan Vented tank (non pressurized).
b. Vented tank
Prinsip kerja
Untuk menampung fluida dapat digunakan sebagai pendingin fluida pada waktu setelah digunakan dari sistem dan tangki tersebut memiliki ventilasi udara yang terdapat di atas permukaan level oli yang berfungsi untuk membantu serta mendorong oli je inlet pompa.
b. Pressurized tank
Prinsip Kerja
Menampung fluida dan digunakan sebagai pendingin fluida pada waktu yang kembali dari sistem merupakan fungsi dari tangki yang digunakan pada sistem hidrolik. Selain itu, untuk pada jenis tangki ini yang terdapat pada tangki juga
19
diberikan tekanan guna membantu serta menekan fluida ke inlet pompa, dan penggunaan tangki dipakai apabila level oli dibawah inlet pompa.
3. Filter
Filter berfungdi untuk menyaring kotoran-kotoran atau kontaminan yang
berasal dari komponen sistem hidrolik seperti bagian-bagian kecil yang mengelupas,
kontaminasi akibat oksidasi dan sebagainya.
Pemilihan filter biasanya didasarkan menurut kecepatan aliran fluida hidrolik dan
kondisi tekanan kerja. Pemasangan filter pada sistem hidrolik bermacam-macam,
trgantung dari keadaan dan kebutuhan dari sistem hidrolik.
Sesuai dengan tempat pemasangan, ada-ada macam filter yaitu :
1. Suction filter, di pasang pada saluran hisap dan kemungkinanya di dalam
tangki.
2. Pressure line filter, di pasang pada saluran tekanan dan berfungdi untuk
mengamankan komponen-komponen yang di anggap penting.
3. Return line filter, di pasang pada saluran balik untung menyaring agar kotoran
jangan masuk ke dalam tangki.
Surface filter
20
Prinsip Kerja
Aliran yang mengalir dengan berbentuk fluida hidrolik terdapat pada jenis tunggal yang dengan melalui suatu lapisan lubang anyaman serta mengendapkan partikel kotoran yang terdapat pada permukaan lubang. Sedangkan untuk memperlebar lubang saringan pada umumnya lubang berbentuk bintang dengan dilipat.
Water separator filter
Prinsip Kerja
Garis yang melintang pada bagian dasar simbol dengan menggambarkan materi yang telah dipisahkan dan berada pada dasar tank dengan contoh air.
Manual drain filter
Prinsip Kerja
Penggambaran drain secara manual yang terdapat pada garis pendek yang keluar dari dasar simbol. Dan apabila garis pendek tidak terdapat simbol diartikan dengan drain yang secara manual dan tidak terdapat apapun di dalam simbol yang menunjukan hal tersebut.
Automatic drain filter
21
Prinsip Kerja
Huruf "V" kecil merupakan penggambaran drain otomatis yang terdapat pada bagian bawah garis dan pemisah horisontal.
4. Valve Kontrol
Valve kontrol pada sebuah sistem hidrolik, selain berfungsi untuk
mengatur besar tekanan yang digunakan, juga berfungsi untuk mengatur arah
aliran dari fluida hidrolik. Arah aliran yang dimaksud adalah berhubungan dengan
sistem aktuator. Arah gerakan yang diinginkan pada aktuator dikontrol oleh arah
aliran dari fluida hidrolik, arah aliran inilah yang diatur
oleh valve kontrol. Valve kontrol yang berfungsi untuk mengatur arah aliran biasa
disebut dengansolenoid valve, sedangkan yang untuk mengatur besar tekanan
biasa disebut pressure regulating valve.
Dan berikut adalah beberapa macam valve kontrol yang biasa dipergunakan:
Pressure Relief Valves
Valve ini berfungsi untuk membuang fluida hidrolik ke tangki penyimpan fluida,
apabila tekanan fluida lebih tinggi daripada nilai yang ditentukan.
Simbol dan Skema Pressure Relief Valves
22
Pressure Regulating Valves
Valve ini berfungsi untuk mengatur besar tekanan fluida hidrolik agar stabil di
nilai tertentu.
Simbol dan Skema Pressure Regulating Valve
Sequence Valve: berfungsi untuk mengatur sekuen pada sirkuit hidrolik, seperti
contohnya pada saat menggunakan beberapa silinder hidrolik, yaitu untuk
memastikan satu silinder hidrolik telah maju penuh sebelum silinder lainnya
mulai maju.
Simbol dan Skema Sequence Valve
23
heck Valve: berfungsi untuk mengatur arah aliran fluida hidrolik agar searah dan
tidak ada aliran yang terbalik
Check Valve
Pilot Valve
Valve ini sebagai kontrol sistem hidrolik. Digunakan untuk mengatur output
aktuator sesuai dengan yang diinginkan.
Pilot Valve
5. HosesHoses berfungsi untuk media alir fluida hidrolik sehingga dapat memindahkan
ke bagian sistem hidrolik yang lainya. Flexible hoses banyak digunakan pada
sistem hidrolik karena faktor yaitu :
1. Terbatasnya ruang gerak sehingga harus bersifat lentur atau
dapat menekuk.
2. Untuk posis pemasangan yang susah.
24
Flexible hoses memiliki fungsi sebagai peredam getaran dari suara yang
timbul.
Gambar struktur hidraulic hoses :
Keterangan Gambar :
1. Dari bahan sintetik, teflon,polyster-elastomer
2. Penahan tekanan tekanan berada pada tengah-tengah lapisan terbuat dari
steel ware atau rayon
3. Terbaut dari resistant rubber, polyster, polysurethane elastomer.
Untuk ukuran dan batasan tekanan berdasarkan DIN 20021, 20022, dan
20023 yang telah ada setelah dilakukan penelitian lebih lanjut maka kriteria
flexible hoses berdasarkan DIN 200241.
6. SealsSeals berfungsi untuk mencegah kebocoran pada sistem ihidrolik, dan apabila
trjadi keocoran pada sistem hidrolik maka terjadi kehilangan tekanan. Dan seals
juga berfungsi untuk mempertahankan efisiensi sistem hidrolik.
Seals dapat dibagi menajdidua tipe berdasarkan penerapanya yaitu :
1. Static Seals : O rings untuk ramah silinder, Flat seals untuk tangki.
2. Dinamic Seals : untk piston dan batang piston serta untuk poros yang
berputar.
7. FluidaFluida pada sistem hidrolik memiliki peranan yang utama karena fluida berupa
oli ini adalah yang akan menggerakkan piston. Eberapa fungsi fluida hidrolik
adalah sebagai berikut :
1. Sebagai media untuk mentransfer tekanan.
2. Sebagai pelumas bagian yang bergerak.
25
3. Melindungi kemungkinan terjadi korosi.
4. Sebagai pendingin komponen yang bergerak.
5. Sebagai bantalan dari terjadinya hentakan tekanan pada akhir langkah.
6. Penghanyut bram/chip yaitu partikel-partikel kecil yang mengelupas dai
komponen.
Oli hidrolik memiliki standart-standart tertentu didalam pengaplikasinya yaitu
pada oli hidrolik DIN 51524 dan 51524 terbagi dari komposisi dan
karakteristiknya yaitu :
1. Hydaraulic oil HL
2. Hydaraulic oil HLP
3. Hydaraulic oil HV
Pemberian kode dengan huruf seperti diatas artinya adalah sebagai berikut :
Misalnya oli hidrolik denagn kode : HLP 68 artinya
H : Oli hidrolik
L : Kode untuk bahan tambahan oli (additive) guan meningkatkan pengecetan korosi
dan/atau peningkatan umur oli.
P : Tingkatkan viskositas Oli.
Adapun kriteria-kriteria untuk oli hidrolik yang akan digunakan adalah sebagai
berikut :
1. Kekentalan (viskositas) Yang Cukup
Oli hidrolik harus memiliki kekentalan yang cukup agar dapat memenuhi
fungsinya sebagai pelumas. Apabila viskositas terlalu rendah maka film oli
yang terbentuk akan sangat tipis sehingga tidak mampu untuk menahan
gesekan. Demikian juga bila viskositas terlalu kental, tenaga pompa akam
semakin berat untuk melawan gaya viskositas cairan.
2. Indeks viskositas Yang Baik
26
Dengan viscotity index yang baik maka kekentalan cairan hidrolik akan
stabil digunakan pada sistem dengan perubahan temperatur kerja yang
cukup fluktuatif.
3. Tahan Api (Tidak Mudah Terbakar)
Sistem hidrolik sering juga beroperasi ditempat-tempat yang cenderung
timbul api atau berdekatan dengan api.
4. Tidak Berbusa (Foaming)
Bila cairan hidrolik banyak berbusa akan berakibat banyak gelembung
udara yang terperaangkap dalam cairan hidrolik sehingga akan terjadi
compressable dan akan mengurangi daya transfer. Disamping itu, dengan
danya busa tadi kemungkinan terjilat api akan lebih besar.
5. Tahan Dingin
Tahan dingin adalah bahwa cairan hidrolik tidak mudah membeku bila
beroperasi pada temperatur dingin. Titik beku dan titik cair yang
dikehendaki oleh cairan hidrolik berkisar antara 10-15oC dibawah
temperatur permulaan mesin dioperasikan (star-up). Hal ini untuk
mengantisipasi terjadinya blok (penyumbatan) oleh cairan hidrolik yang
membeku.
6. Tahan Korosi dan Tahan Aus
Cairan hidrolik harus mampu mencegah terjadinya korosi karena dengan
tidak terjadi korosi maka konstruksi akan tidak mudah aus dengan kata
lain mesin akan awet.
7. Demulsibility (Water Separable)
Yang dimaksud dengan demulsibility adalah kemampuan cairan hidrolik,
karena air akan mengakibatkan terjadinya korosi bila berhubungan
dengan logam.
8. Minimal Compressibility
Secara teoritis cairan adalah uncompressible (tidak dapat dikempa).
Tetapi kenyataannya cairan hidrolik dapat dikempa sampai dengan 0,5%
volume untuk setiap penekanan 80 bar oleh katrena itu dipersyaratkan
bahwa cairan hidrolik agar seminimal mungkin dpat di kempa.
27
Sistem Kerja Hidrolik HidrolikSkema kerja dari sistem hidrolik pada mesin uji tekan :
Gerakan Silinder pada hidrolik dikendalikan oleh katub penukar tiga posisi
(katub kontrol). Untuk memunculkan poros silinder hidrolik, Port A duhubungkan ke
jaringan bertekanan dan port B ke tangki, dan sebaliknya apabila port B di
hubungkan ke jaringan bertekanan dan port A ke tangki. Pada posisi tengan (mati),
katub mengunci fluida masuk ke silinder dan membutuhkan jaringan fluida yang
menyebabkan semua fluida keluaran pompa kembai ke tangki lewat regulator
tekanan.
Sistem hydraulic ini mempunyai banyak keunggulan diantaranya yaitu :
Adapun keuntungannya adalah sebagai berikut:
o Dapat menyalurkan torque dan gaya yang besar
o Pencegahan overload tidak sulit
o Kontrol gaya pengoperasian mudah dan cepat.
o Pergantian kecepatan lebih mudah
o Getaran yang timbul relatif lebih kecil
o Daya tahan lebih lama.
Namun system hydraulic ini juga mempunyai beberapa kekurangan yaitu:
o Peka terhadap kebocoran
28