ENERGI PADA SISTEM HIDRAULIK. KOMPONEN HIDRAULIK. Pompa Pindahan Non Positif

12

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. ENERGI PADA SISTEM HIDRAULIK.

Perbedaan tekanan pada sistem akam menyebabkan fluida mengalir, perbedaan ini ditimbulkan oleh pemberian energi pada fluida. Energi tersebut berupa energi potensial dan energi kinetic yang diberikan oleh pompa, yang dikopel oleh sebuah penggerak utama seperti, motor bakar dan motor listrik. Aliran yang dihasilkan ini akan dialirkan menuju actuator yang akan mengubah tekanan fluida menjadi gaya yang akan melawan beban. Energi potensial diukur dalam satuan tinggi m atau tekanan Pa, hal ini terukur dari reservoir ke tititk masuk pompa dan grafitasi spesifik Sg dan fluida. Untuk fluida ari Sg bernilai 1, sedangkan fluida minyak bernilai kurang dari 1. Energi tekanan dari fluida diberikan oleh daya pompa untuk melawan beban, energi ini diperoleh dari penggerak utama yang memutar pompa. Dalam perhitungan biaya, energi inilah yang terlibat langsung dalam penentuan biaya operasional. Energi kinetic, biasanya terlibat hanya sebagian kecil saja dari keseluruhan energi total, hal ini dapat terlihat penurunan tekanan, losses aliran. Perhitungan Energi yang hilang dalam aliran bervariasi dari ukuran pipa dan kecepatan aliran. Ukuran pipa kecil dan kecepatan aliran tinggi akan menghasilkan losses yang tinggi.

2.2. SISTEM HIDRAULIK.

Sistem diartikan sebagai rangkaian aktivitas yang lengkap ataupun beberapa operasional yang membuat sebuah siklus kerja.Dalam kerja hidraulik, system terdiri dari komponen hidraulik, seperti penggerak pompa, pompa, katup, silinder hidrolik, motor dan sebuah pemipaan yang mengalirkan fluida bertekanan. Universitas Sumatera Utara 13 Sistem hidraulik secara umum dibagi atas 3 macam yaitu, sistem lup terbuka, lup tertutup, dan sistem servo.

2.2.1. Sistem Lup Terbuka.

Pada sistem ini tidak memerlukan umpan dari keluaran kecuali kendali operator yang berada diluar sistem. Peforma system detentukan oleh karakter dari masing-masing komponen. Gambar 2.1 ini merupakan contoh dari penggunaan sirkuit lup terbuka. Gambar 2.1 Sistem Lup-terbuka Sistem lup terbuka dinilai sangat fleksible dan sederhana, sehingga tidak mengherankan sistem ini sangat luas penggunaannya, biasanya dimanfaatkan didunia permesinan, pengepresan mesin pengangkat dan kendaraan kenderaan. Keuntungan bila menggunakan sistem ini adalah minyak yang masuk sistem akan selalu segar, sehingga dapat memungkinkan untuk mendapat pendinginan yang baik, pemasangan yang sederhana pada sistem, kotoran pada minyak dapat dipisahkan pada reservoir dengan memasang dinding-dinding pemisah saringan. Kerugian sejumlah besar minyak dalam keadaan bergerak, efisisensi volume yang kecil, motor akan berjalan beraturan bila kita pasang sebuah katup yang membatasi debit minyak, dibutuhkan reservoir yang besar. Universitas Sumatera Utara 14

2.2.2. Sistem Lup –Tertutup.

Sinyal keluaran digunakan untuk mengkoreksi sinyal input, hal ini akan berulang hingga mencapai kondisi yang diinginkan. Gambar dibawah ini akan menggambarkan sistem lup tertutup. Gambar 2.2 Lup Tertutup. A. Skema B. Simbol untuk pompa lepas dan motor. C. Simbol bila keduanya berada dalam satu rumah. Dalam rangkaian seperti ini minyak yang terpakai segera dihisap kembali oleh pompa tanpa berlebihan dahulu melalui reservaor. Untuk ini didalam pipa menyedot dipasang sebuak katup searah yang berfungsi untuk mencegah minyak yang berasal dari motor mengalir kembali kedalam reservoir. Sehingga reservoir berfungsi hanya untuk mengisi instalasi, begitu mesin dijalankan pompa akan menghisap minyak sebanyak minyak yang dalam system. Universitas Sumatera Utara 15 Keuntungan yang diperoleh dari sistem ini adalah pada instalasi ini tidak membutuhkan ruang yang besar sehingga efisiensi volumentrik tinggi, tidak bising karena hanya sedikit saja minyak yang dipompakan pada sistem tersebut, memiki jangkauan pengaturan yang besar. Kerugian sistem ini hanya sedikit minyak yang dipompakan dan mengalami penyegaran minyak yang sedikit maka minyak ini akan mengalami temperatur yang tinggi.

2.2.3. Sistem Lup- Servo

Sistem keluaran ini menjadi umpan balik bagi perintah input, perbedaan yang terjadi akan menyebabkan pergerakan mekanik, hal ini akan berlangsung hingga tercapai keseimbangan perpindahan yang diinginkan. Sistem lup- tertutup dapat terlihat pada gambar skema ini. Gambar 2. 3 Sistem Lup-Servo Universitas Sumatera Utara 16 Pada sistem ini akan terjadi sebuah mekanisme, dimana sinyal untuk memindahkan beban akan diinput melalui servo penguat sinyal sehingga sinyal yang telah diperkuat akan dapat menggerakkan motor, motor ini berfungsi untuk mengkopel poros yang akan menghasilkan linier, gerakan ini akan memindahkan katup pengatur aliran sehingga fluida bertekanan akan masuk ke actuator liner maka beban akan berpindah sesuai perintah dari sinyal input. Pada suatu perkakas tertentu digunakan sebuah kendali servo hidraulik untuk secara otomatis meniru bentuk sebuah program tertentu, bila system ini diterapkan pada mesin memerlukan sedikit tenaga dan tekanan unutk melayani katup kendali alhasil semua kerja meniru dapat dilakukan, lebih presisi, dapat dilakukan pemilihan kecepatan sesuai keinginan yang dibutuhkan.

2.3. KOMPONEN HIDRAULIK.

Untuk dapat mengalirkan fluida dalam sebuah sistem dan menerapkan tenaga fluida yang dihasilkan maka dibutuhkan komponen-komponen yang memiliki fungsi dan tugas masing-masing, dimana fungsi dan tugas ini haruslah dapat diintegrasikan sehingga akan terbentuk system yang menghasilkan kerja yang akan melayani beban tertentu. Komponen-komponen ini antara lain : Pompa, katup, pipasaluran, actuator, fluida. Berikut ini merupakan pemaparan singkat mengenai komponen hidrolik yaitu: 2.3.1. Pompa. Permulaan dari pengendalian dan pengaturan hidraulik selalu terdiri atas suatu unsur pembangkit tekanan, jadi pada umumnya yang membangkitkan tekanan tersebut adalah pompa. Dalam sebuah sistem hidraulik sebuah keuntungan besar bila komponen memiki kemampuan yang besar tapi berdimensi relatif kecil. Atas keuntungan tersebut, maka hal praktis yang dipilih adalah pompa pindahanan positif yang dipilih. Secara teoritis pompa dibagi atas beberapa macam, secara garis besar pembagian pompa dibagi berdasarkan masukan energi yang diberikan oleh pompa tersebut, berikut ini pembagian pompa secara teoritis. Universitas Sumatera Utara 17 Gambar Skema 2.3.1. Pengelompokan Pompa.

a. Pompa Pindahan Non Positif

Pada pompa ini, fluida akan mendapatkan gaya sentrifugal, sehingga fluida akan mengalami kenaikan kecepatan, kecepatan yang meningkat akan menurunkan tekanan dari fluida sehingga bila tekanan danlam reservoir sebear 1 atm akan mengalirkan fluida menuju pompa . Pada pompa jenis ini pengklasifikasian dapat dilakukan berdasarkan arah aliran fluida yang keluar, pompa aksial akan menghasilkan arah fluida keluar sejajar dengan arah masuk, pompa radial akan membentuk sudut 90 antara aliran fluida masuk dengan fluida keluarnya, sedangkan pompa campuran akan menghasilkan sudut lebih dari 90 antara aliran keluar dan aliran masuknya. Berikut merupakan gambar dari pompa pindahan nonpositif. POMPA Pompa Pindahan nonPositif Pompa Pindahan Positif FIXED - Roda Gigi - Ulir - Vane - Piston VARIABEL - Vane - Piston Pompa Sentrifugal Pompa Aksial Pompa Campuran Mixed Universitas Sumatera Utara 18 Gambar 2.4. Pompa Pindahan NonPositiif Pada gambar diatas terlihat bahwa, fluida masuk pada saluran inlet selanjutnya fluida tadi menuju impeller, dari impeller inilah fluida mengalami kenaikan kecepatan, selanjutnya fluida akan menghanatam rumah pompa, karena rumah pompa memiliki bentuk sedemikian rupa maka aliran fluida ini akan tertuntun keluar pompa melalui saluran keluar dengan memiliki ketinggian tertentu.

b. Pompa Pindahan Positif