BAB IIDASAR TEORI

2.1 Sistem Hidrolik

Sistem hidrolik sebenarnya telah diterapkan bertahun-tahun yang lalu , namun orang tidak sadar jika telah merapkan penggunaan sistem hidrolik. Sejak itu mereka terus menerapakan penggunaan sistem hidrolik pada peralatan yang dapat membantu kerja mereka.Lama-kelamaan pengaplikasian sistem ini banyak digunakan untuk kemajuan dan kemudahan umat manusia. Hidrolik adalah suatu sistem yang mengunakan fluida untuk sumber tenaga dalam suatu mekanisme. Pada sistem hidrolik ini fluida adalah merupakan tenaga yang berfungsi sebagai penggerak sistem.

Sistem hidrolik bisa disebut juga sebagai suatu sistem yang transmisinya menggunakan media fluida cair. Hidrolik adalah ilmu pengerak fluida cair , namun disisni tidak hanya terbatas dengan fluida air saja. Pada saat ini penggunaan sistem hidrolik telah banyak dilengkapi dengan control yang dapat penunjang pengendalian dan ketepatan (presisi) dalam penggunaannya.

Sistem hidrolik bekerja dengan prinsip jika suatu zat cair dikenakan tekanan maka tekanan tersebut akan merambat ke segala arah dengan tidak berkurang dan bertambah tekanannya.

Hidrolika yaitu ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat dan hukum-hukum zat cair dalam keadaan diam maupun bergerak (mengalir).Fluida cair dalam sistem hidrolik berfungsi sebagai penerus gaya . Umumnya yang dipakai dalam fluida cair adalah minyak mineral.

2.2 Macam – Macam Sistem Hidrolik

Berdasarkan prinsip kerja mekaniknya sistem hidrolik di bagi menjadi dua macam , yaitu :

1.Sistem Hidroliok Hidrostatis Sistem hidrolik hidrostatis adalah sistem hidrolik yang mana sifat daripada zat cair tersebut diam , jadi tenaga muncul karena ada pengerak lain bukan dari zat cair tersebut.Contoh : rem hidrolik, dongkrak hidrolik, derek lantai.

2.Sistem Hidrolik HidrodinamisSistem hidrolik hidrodinamis adalah system sifat daripada zat cairnya bergerak sehingga dapat menimbulkan atau memiliki tenaga hidrolik.Contoh : Pembangkit listrik, Turbin

2.3 Komponen-komponen Sistem Hidrolik

Komponen utama system hidrolik ada tiga yaitu :

1.Unit TenagaUnit tenaga atau yang sering disebut power pack adalah berfungsi sebagai pembangkit aliran untuk mengalirkan fluida keseluruh komponen sistem hidrolik dan mentransfer tenaga yang diberikan pengerak utama.Unit Tenaga terdiri dari :a.Penggerak Mula (Primermover)

Yaitu pengerak   yang berupa motor listrik atau motor bakar. Penggerak mula menghasilkan tenaga mekanik berupa putaran poros, yaitu dari hasil pengubahan tenaga listrik atau tenaga panas menjadi tenaga mekanik.

b.Pompa hidrolik Pompa hidrolik berfungsi untuk mengalirkan cairan hidrolik ke seluruh sistem. Poros pompa hidrolik

disambung (dikopel) dengan poros penggerak mula,sehingga begitu penggerak mula berputar maka pompa hidrolik akan berputar. Putaran pompa ini akan menyebabkan terjadinya penyedotan cairan dari tangki hidrolik dan penekanan cairan ke saluran tekan. 

c.Tangki hidrolik Tangki hidrolik yaitu yang berfungsi sebagai menampung atau menjadi tempat atau wadah cairan hidrolik.

2.Unit Pengatur (Control elements)Unit pengatur atau yang disebut unit pengendali (control elements) adalah bagian yang menjadikan sistem hidrolik termasuk sistem otomasi. Mengapa demikian, karena unit pengatur ini akan mengatur atau mengendalikan hasil kerja atau output dari sistem hidrolik sehingga baik gerakan, kecepatan, urutan gerak, arah gerakan maupun kekuatannya dapat diatur secara otomatis. Dengan unit pengatur ini sistem hidrolik dapat didesain untuk berbagai macam tujuan otomatisasi dalam suatu mesin industri, sehingga dapat dikatakan bahwa macam-macam penggunaan sistem kontrol hidrolik sangat luas dan hanya dibatasi oleh daya kreatifitas perancangnya. Unit pengatur ini biasanya diwujudkan dalam bentuk katup (valve) yang menurut fungsinya dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) yaitu : a.Katup pengarah (Directional control valve).b.Katup pengatur tekanan (Pressure regulator).c.Katup pengatur aliran (Flow control valve).

3.Unit Penggerak (Aktuator) Unit penggerak hidrolik berfungsi untuk mengubah tenaga fluida ( tenaga yang ditransfer oleh fluida) menjadi tenaga mekanik berupa gerakan lurus ataupun gerakan putar.Penggerak hidrolik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu:

a.Penggerak lurus (Linear actuator): Silinder kerja tunggal Silinder kerja ganda.

b.Penggerak putar (Rotary actuator):Motor hidrolik.Penggerak putar terbatas (Limited rotary actuator).

Gambar 2.1 klasifikasi hidrolik dalam skema

2.4 Pompa Hidrolik

Pompa hidrolik yaitu digerakkan secara mekanik oleh motor listrik . Awal dari pengaturan dan sistem hidrolik terdiri atas suatu unsur pembangkit tekanan. Pompa hidrolik mempunyai fungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi hidrolik dengan cara penekanan fluida kedalam system.

Pada dasarnya pompa mempunyai dua fungsi yaitu: 1.Pompa mengakibatkan kevakuman sebagian pada saluran

masuk pompa. Vakum disini memungkinan tekanan atmosfer untuk mendorong fluida dari tangki ke pompa.

2.Gerakkan mekanik pompa adalah menghisap fluida kedalam ronnga pemompaan dan membawanya melewati pompa , kemudian menekan dan mendorongnya kedalam sistem hidrolik.

Macam-macam pompa hidrolik :a.Pompa Sirip Burung

Pompa ini bergerak terdiri dari dari banyak sirip yang dapat flexible bergerak di dalam rumah pompanya. Bila volume pada ruang pompa membesar, maka akan mengalami penurunan tekanan, oli hidrolik akan terhisap masuk, kemudian diteruskan ke ruang kompressi. Oli yang bertekanan akan dialirkan ke sistim hidrolik.

Gambar 2.2 Pompa Sirip Aksial

b.Pompa Torak AksialPompa hidrolik ini akan mengisap oli melalui pengisapan yang dilakukan oleh piston yang digerakkan oleh poros rotasi. Gerak putar dari poros pompa diubah menjadi gerakan torak translasi, kemudian terjadi langkah hisap dan kompressi secara bergantian. Sehingga aliran oli hydrolik menjadi kontinyu.

Gambar 2.3 Pompa Torak Aksial

c.Pompa Torak RadialPompa ini berupa piston-piston yang dipasang secara radial, bila rotor berputar secara eksentrik, maka piston-piston pada stator akan mengisap dan mengkompressi secara bergantian. Gerakan torak ini akan berlangsung terus menerus, sehingga menghasilkan alira oli / fluida yang kontinyu.

Gambar 2.4 Pompa Torak Radial

d.Pompa SekrupPompa ini memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan (engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk cembung, sehingga dapat memindahkan fluida oli secara aksial ke sisi lainnya. Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan.

2.5 Silinder Kerja Hidrolik

Silinder kerja hidrolik merupakan komponen utama yang berfungsi untuk mengubah dan meneruskan daya dari tekanan fluida , yang mana fluida akam mendorong tabung silinder yang merupakan satu-satunya komponen yang bergerak untuk melakukan gerak translasi yang kemudian gerak ini akan diteruskan dengan kerja hidrolik.

2.6 Cairan HidrolikCairan hydrolik yang digunakan pada sistem hydrolik

harus memiliki ciri-ciri (property) yang sesuai dengan kebutuhan.Property cairan hydrolik merupakan hal-hal yang dimiliki oleh cairan hydrolik tersebut sehingga cairan hydrolik tersebut dapat melaksanakan tugas atau fungsinya dengan baik.1.Fungsi Cairan Hidrolik

Adapun fungsi antara lain:a. Sebagai penerus tekanan atau penerus daya.b. Sebagai pelumas untuk bagian-bagian yang

bergerak.c. Sebagai pendingin komponen yang bergesekan.d. Sebagai bantalan dari terjadinya hentakan tekanan

pada akhir langkah.e. Pencegah korosi.f. Penghanyut bram/chip yaitu partikel-partikel kecil

yang mengelupas dari komponen.g. Sebagai pengirim isyarat (signal)

2 .Syarat Cairan Hidrolika. Kekentalan (viskositas yang cukup)b. Indeks viskositasnya yang baikc. Tahan api (tidak mudah terbakar)d. Tidak berbusa (foaming)e. Tahan dinginf. Tahan korosi dan tahan ausg. Demulsibility (water separable)h. Minimal compressibility

3 .Macam-macam Cairan Hidrolika. Oli hidrolik

Oli hydrolik yang berbasis pada minyak mineral biasanya digunakan secara luas pada mesin-mesin perkakas atau juga mesin-mesin industri.b.Cairan hidrolik tahan api

Cairan hydrolik tahan api ialah cairan hydrolik yang tidak mudah atau tidak dapat terbakar. Cairan hydrolik semacam ini digunakan oleh sistem hydrolik pada tempattempat mesin-mesin yang resiko kebakarannya cukup tinggi.

4.Pemeliharaan Cairan HidrolikCairan hydrolik temasuk barang mahal.

Perlakuan yang kurang atau bahkan tidak baik terhadap cairan hydrolik atau semakin menambah mahalnya harga sistem hydrolik sedangkan apabila kita mentaati aturan-aturan tentang perlakuan/pemeliharaan cairan hydrolik maka kerusakan cairan maupun kerusakan komponen sistem akan terhindar dan cairan hydrolik maupun sistem akan lebih awet. Panduan pemeliharaan cairan hydrolik adalah sebagai berikuta. Simpan cairan hydrolik (drum) pada tempat yang

kering, dingin dan terlindungi (dari hujan, panas dan angin).

b. Pastikan menggunakan cairan hydrolik yang benar-benar bersih untuk menambah atau mengganti cairan hydrolik kedalam sistem. Gunakan juga peralatan yang bersih untuk memasukkannya.

c. Pompakan cairan hydrolik dari drum ke tangki hydrolik melalui saringan (prefilter).

d. Pantau (monitor) dan periksa secara berkala dan berkesinambungan kondisi cairan hydrolik.

e. Atur sedemikian rupa bahwa hanya titik pengisi tangki yang rapat-sambung sendiri yang ada pada saluran balik.

f. Buat interval penggantian cairan hydrolik sedemikian rupa sehingga oksidasi dan kerusakan cairan dapat terhindar.

g. Cegah jangan sampai terjadi kontamisnasi gunakan filter udara dan filter oli yang baik.

h. Cegah terjadinya panas/pemanasan yang berlebihan, bila perlu pasang pendingin (cooling) atau bila terjadi periksalah penyebab terjadinya gangguan, atau pasang unloading pump atau excessive resistence.

i. Perbaiki dengan segera bila terjadi kebocoran dan tugaskan seorang maitenanceman yang terlatih.

j. Bila akan mengganti cairan hydrolik (apa lagi bila cairan hydrolik yang berbeda), pastikan bahwa komponen dan seal-sealnya cocok dengan cairan yang baru,demikian pula seluruh sistem harus dibilas (flushed) secara baik dan benar-benar bersih.

2.7 Hukum Pascal

Blaise Pascal adalah penemu hukum Pascal, bapak teori probabilitas modern, penemu alat suntik, kempa hidrolik dan kalkulator digital yang pertama. Pada umur 16 tahun ia menulis buku kecil tentang kerucut, dan pada umur 18 tahun Pascal menciptakan kalkulator digital pertama di dunia. Beliau bermaksud menjual mesin hitungnya, tetapi tidak berlaku karena mahal. Semakin bertambah umur Pascal semakin mencemaskan karena terlalu giat bekerja dan belajar. Beliau mendapat nasihat dokter agar hidup santtai dan bersenang-senang. Untuk meringankan rasa sakitnya, beliau mengadakan eksperimen secara terus-menerus, termasuk mengulangi percobaan Torricelli dan akhirnya menemukan hukum tekanan dalam zat cair.

Blaise Pascal, seorang ilmuwan Prancis yang menyatakan bahwa ketika perubahan tekanan diberikan pada suatu fluida pada ruang tertutup, maka perubahan tersebut akan diteruskan sama besar kesegala arah .

Jadi bunyi hukum Pascal dapat dinyatakan sebagai berikut :

“Tekanan yang diadakan dari luar kepada zat cair yang ada dalam ruangan tertutup akan diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama rata”

Untuk mendapatkan hukum Pascal ini dengan lebih baik, marilah kita tinjau hukum Pascal ini secara kuantitatif.ss

Alat ini berupa bejana tertutup yang dilengkapi dengan dua buah torak (pengisap) yang luas penampangnya berbeda, yaitu A1<A2 dan di dalam bejana terdapat benda cair. Diumpamakan pada torak yang luasnya A1 bekerja gaya sebesar F1 yang arahnya ke bawah yang besarnya sama dengan P1. Tekanan P1 ini diteruskan sama rata ke segala arah. Termasuk di torak yang luasnya A2, kita dapat menghitung gaya yang dialami oleh torak disebelah kanan dengan mengalikan tekanan P dengan luas penampang torak A2. Jika gaya itu kita sebut F2, maka didapat persamaan sebagai berikut

Gambar 2.5 Klasifikasi Hukum Pascal

Rumus hukum pascal :

F1/A1=F2/A2

Keterangan :

F1 = besar gaya penghisap 1 (N) F2 = besar gaya penghisap 2 (N) A1 = Luas penampang penghisap 1 (m2) A2 = Luas penampang penghisap 2 (m2)

Apikasi Hukum Pascal

Hukum Pascal banyak dimanfaatkan untuk membantu pekerjaan manusia. Contoh alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Pascal :

1. Dongkrak hidrolik 2. Pompa hidrolik 3. Mesin hidrolik pengangkat mobil 4. Alat pengepres hidrolik