Lapres Hidrolis

REV. 01/ODDMESFLU/OCT/2011

LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM MARINE ENGINEERING DEPARTMENT

MARINE TECHNOLOGY FACULTYKampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111

Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

BAB IDASAR TEORI

Sistem hidrolis adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat kesegala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya. Prinsip dalam rangkaian hidrolik adalah menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan dengan pompa hidrolik untuk menjalankan suatu sistem tertentu. Umumnya, Sistem ini digunakan untuk memindahkan suatu komponen dari satu tempat ke tempat lain secara mechanical energy dengan menggunakan pressure energy yang didapat dari : Sebuah pompa hidrolis yang digerakan secara mekanik (engine) mengakibatkan adanya aliran fluida, kemudian mengubahnya kedalam pressure energy dan kinetic energy didalam sistem hidrolis dan diubah kembali kedalam mechanical energy untuk bekerja. Sistem hidrolis ini dapat digunakan untuk automation (otomatisasi) dari sebuah sistim kerja dengan memanfaatkan torsi dan respon kerjanya. Rangkaian kerja system hidrolik terbagi menjadi 3 yaitu working cylinder, control device dan power unit.

1.1 Working Cylinder

Working Cylinder pada rangkaian system hidrolis ini adalah subsistem yang berfungsi melakukan kerja yang diperoleh dari fluida kerja. yang termasuk dalam peralatan working device dalam praktikum ini adalah motor hidrolis dan actuator. Sebenarnya secara umum working cylinder terbagi menjadi 2 yaitu:

1. Penggerak lurus (Linear Motion Actuator) o Silinder kerja tunggal (Single Acting Cylinder)



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

Gambar 1.1 a) single acting cylinder, b) double acing cylinder

http://enginemechanics.tpub.com/14081/css/14081_102.htm

o Silinder kerja ganda (Double Acting Cylinder)

2. Penggerak putar (Rotary Motion Actuator) o Motor Hidrolik (Hydraulic Motor)

Gambar 1.3 Motor HidrolisSource : http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.industrial-toolz.com/wp-content/uploads/2010/07/hydraulic-

motor.jpg&imgrefurl=http://www.industrial-toolz.com/%3Fcat%3D30&usg=___Lp8CVoA6MC5d-fiSFew4AQ_aRU=&h=400&w=400&sz=26&hl=id&start=5&sig2=-

vUqMbAyKYw843iJoGnAVg&zoom=1&tbnid=83LrIJ7_gwAErM:&tbnh=124&tbnw=124&ei=_NSVT7OwG4bWrQfN5qCXBQ&um=1&itbs=1

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.industrial-toolz.com/wp-content/uploads/2010/07/hydraulic-motor.jpg&imgrefurl=http://www.industrial-toolz.com/%3Fcat%3D30&usg=___Lp8CVoA6MC5d-fiSFew4AQ_aRU=&h=400&w=400&sz=26&hl=id&start=5&sig2=-vUqMbAyKYw843iJoGnAVg&zoom=1&tbnid=83LrIJ7_gwAErM:&tbnh=124&tbnw=124&ei=_NSVT7OwG4bWrQfN5qCXBQ&um=1&itbs=1



http://enginemechanics.tpub.com/14081/css/14081_102.htm



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

o Limited Rotary Actuator

Gambar; 1.3 Limited Rotary ActuatorSource : http://www.hydraulicmotorpumps.com/limited-rotation-hydraulic-motor.html

1.2 Control Device Control Device adalah peralatan control yang berfungsi mengontrol system atau lebih tepatnya mengontrol laju aliran fluida kerja. Dalam rangkaian ini yang termasuk peralatan control device adalah katup-katup dengan segala macam jenis klasifikasinya. Klasifikasi katup berdasarkan fungsinya antara lain :

o Katup kontrol arah (Directional Control Valves)

Gambar 1.4 Katup control arah http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.china-hydraulic-valves.com/UpLoadFile/fs-manual-operated-directional-

control-valve-673.jpg&imgrefurl=http://www.china-hydraulic-valves.com/directional-control-valves-53-1.html&usg=__-4FDPGfTCyY0fzwuD_2es3Ljp2A=&h=300&w=300&sz=7&hl=id&start=3&sig2=OFcmb1cnkig7-gckN-

FymQ&zoom=1&tbnid=9kU3rwCnxZAF3M:&tbnh=116&tbnw=116&ei=1JCXT7DvOsfrrQe81c2wAQ&itbs=1o Katup kontrol aliran (Flow Control Valves)

Gambar 1.5 Katup Kontrol Aliranhttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://image.made-in-china.com/2f0j00HCBEquFcCTls/Flow-Control-Valve-ASC-RE-

KLA-.jpg&imgrefurl=http://hyqdanna.en.made-in-china.com/product/gboEVRjcbmlv/China-Flow-Control-Valve-ASC-RE-KLA-.html&usg=__FzL0iX__QvY934pxHsGsiwo_9wI=&h=360&w=360&sz=35&hl=id&start=6&sig2=1mFFkyVBs7CJ1Q43EZB0z

w&zoom=1&tbnid=DH1gaD5Df34sKM:&tbnh=121&tbnw=121&ei=xpGXT-PPIIKzrAeEqqi9AQ&itbs=1

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://image.made-in-china.com/2f0j00HCBEquFcCTls/Flow-Control-Valve-ASC-RE-KLA-.jpg&imgrefurl=http://hyqdanna.en.made-in-china.com/product/gboEVRjcbmlv/China-Flow-Control-Valve-ASC-RE-KLA-.html&usg=__FzL0iX__QvY934pxHsGsiwo_9wI=&h=360&w=360&sz=35&hl=id&start=6&sig2=1mFFkyVBs7CJ1Q43EZB0zw&zoom=1&tbnid=DH1gaD5Df34sKM:&tbnh=121&tbnw=121&ei=xpGXT-PPIIKzrAeEqqi9AQ&itbs=1



http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.china-hydraulic-valves.com/UpLoadFile/fs-manual-operated-directional-control-valve-673.jpg&imgrefurl=http://www.china-hydraulic-valves.com/directional-control-valves-53-1.html&usg=__-4FDPGfTCyY0fzwuD_2es3Ljp2A=&h=300&w=300&sz=7&hl=id&start=3&sig2=OFcmb1cnkig7-gckN-FymQ&zoom=1&tbnid=9kU3rwCnxZAF3M:&tbnh=116&tbnw=116&ei=1JCXT7DvOsfrrQe81c2wAQ&itbs=1



http://www.hydraulicmotorpumps.com/limited-rotation-hydraulic-motor.html



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

o Katup kontrol tekanan (Pressure valves)

Gambar 1.6 Katup control tekananhttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.plastomatic.com/rvt-cutaway.gif&imgrefurl=http://www.plastomatic.com/

rvt.html&usg=__C1N4fiAqZBk3Cq3iq6vOCiQppq8=&h=413&w=334&sz=17&hl=id&start=12&sig2=2_tW9OIZBSq6iQ31hTJ_IQ&zoom=1&tbnid=sXfm2IN-DhvbyM:&tbnh=125&tbnw=101&ei=EKmXT-viOIHUmAWx3rSFBg&itbs=1

o Katup searah (non-return.valves)

Gambar 1.7 Katup searahhttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.toolstation.com/images/library/stock/webbig/77952.jpg&imgrefurl=http://

www.toolstation.com/shop/Plumbing/Valves/Single%2BCheck%2BNon%2BReturn%2BValve%2B15mm/d20/sd2696/p77952&usg=__28fi8EEZ3owoZwDmWvTDj35ItNM=&h=500&w=500&sz=31&hl=id&start=2&sig2=flhdkL5NBgFoCmrT4JN1_Q&

zoom=1&tbnid=_EE9-pHOycGYtM:&tbnh=130&tbnw=130&ei=HqmXT_DHJImOmQWxpNShBg&itbs=1

1.3 Power Unit Power Unit atau Unit Daya dalam rangkaian hidrolis ini mencakup beberapa peralatan yang mendukung kinerja system antara lain Electric Motor, Gear pump, Diaphragm accumulator, hydraulic pump. Secara garis besar macam dan jenis pompa hidrolik antara lain :

Fixed Displacement Pumps : Gear pumps, Screw pumps, dll. Variable Displacement Pumps : Vane pumps, piston pumps, dll.



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

1.4 Rapat massa zat Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.

Gambar 1.8 Rapat massa jenishttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.spacegrant.montana.edu/msiproject/images/density.jpg&imgrefurl=http://

www.spacegrant.montana.edu/msiproject/blimp.html&usg=__NKmp3Kirqj6dI-2WJZr6rRtuM4o=&h=386&w=416&sz=26&hl=id&start=15&sig2=qMoCA1aSkmdJkmYpQ11jxw&zoom=1&tbnid=0S_BBeI2tIxHkM:&tbnh=1

16&tbnw=125&ei=SqyXT9CxBIjQmAW0hIH9BQ&itbs=1

ρ=mV

(Pompa dan Kompresor, Ir. Sularso, 2000)Keterangan : = rapat massa/ massa jenis

m = massa ( kg ) V = volume ( m3 )

1.5 Berat jenis zat Berat jenis adalah berat benda per satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu serta berat suatu benda adalah hasil kali antara rapat massa dan percepatan gravitasi.

γ= ρ. g(Modul Praktikum Mesin Fluida 2011,

hal 4)Keterangan : = berat jenis

= rapat massa/ massa jenis g = percepatan gravitasi

1.6 Rapat Relatif Zat Rapat relative zat adalah perbandingan antara rapat massa suatu zat dan rapat massa air, atau perbandingan antara berat jenis suatu zat dengan berat jenis air.

s=ρ cairρair

=γ cairγair

(Modul Praktikum Mesin Fluida 2011, hal 4)

1.7 Viskositas Zat Cair

Kekentalan (viskositas) adalah sifat dari zat cair untuk melawan tegangan geser pada waktu begerak atau mengalir. Kekentalan disebabkan adanya kohesi antara partikel zat cair sehingga menyebabkan adanya tegangan geser antara molekul – molekul yang begerak. zat cair ideal tidak memiliki kekentalan. Adapun didalam satuan internasional (SI) satuan viskositas ditetapkan sebagai viskositas kinematik (kinematic viscousity) yang besarnya dipengaruhi oleh temperature (T).



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

Gambar 1.9http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://stelladea.files.wordpress.com/2011/03/images.jpeg%3Fw%3D529&imgrefurl=http://

stelladea.wordpress.com/2011/03/01/&usg=__kKjJH8DEwWO6ihQC7L8fJy7Vw4Q=&h=248&w=203&sz=7&hl=id&start=10&sig2=nruwqntqZBQfnH-aNe5lFw&zoom=1&tbnid=ta-

wY5Dn6YR9rM:&tbnh=111&tbnw=91&ei=mqmXT8WnIY-NmQXo5sH3BQ&itbs=1

v=μρ

(Modul Praktikum Mesin Fluida 2011, hal 5)Keterangan : v = viskositas kinematik

= rapat massa/ massa jenis = viskositas dinamis

1.8 Hukum Pascal

Fluida yang mengalir jika diberikan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke segala dengan tidak

bertambah atau berkurang kekuatannya. (http://en.wikipedia.org/wiki/Pascal's_law)

Persamaan dari Hukum Pascal adalah sebagai berikut :

P1=P2

F1

A1

=F2

A2

Gambar 1.1.1 Permukaan fluida pada kedua kaki bejana berhubungan sama tinggi

(http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_press)

Keterangan :

P= pressure (tekanan) (N /m2 )

F= force (gaya) (N )

A= area (luas penampang) (m2 )

http://en.wikipedia.org/wiki/Pascal's_law

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://stelladea.files.wordpress.com/2011/03/images.jpeg%3Fw%3D529&imgrefurl=http://stelladea.wordpress.com/2011/03/01/&usg=__kKjJH8DEwWO6ihQC7L8fJy7Vw4Q=&h=248&w=203&sz=7&hl=id&start=10&sig2=nruwqntqZBQfnH-aNe5lFw&zoom=1&tbnid=ta-wY5Dn6YR9rM:&tbnh=111&tbnw=91&ei=mqmXT8WnIY-NmQXo5sH3BQ&itbs=1





Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

Fluida yang mengalir jika diberikan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke segala dengan tidak

bertambah atau berkurang kekuatannya.

Gambar 1.10 Hukum Pascalhttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://1001scientists.files.wordpress.com/2011/12/pascal.gif&imgrefurl=http://

1001scientists.wordpress.com/&usg=__Vk4QsH-E-dRnaz94kiXKKsFIh1U=&h=405&w=556&sz=130&hl=id&start=3&sig2=ISU9HwSZGvJhMdOZpTWlog&zoom=1&tbnid=2xLhpKMl7qZ2NM:&

tbnh=97&tbnw=133&ei=oKqXT_D9N4rHmQXt2v2WBg&itbs=1

Persamaan dari Hukum Pascal adalah sebagai berikut : P1=P2

F1

A1

=F2

A2

(Modul Praktikum Mesin Fluida 2011, hal 5)Keterangan : P = pressure (tekanan)

F = force (gaya) A= area (luas penampang)

1.9 Hukum Kontinuitas

Fluida yang mengalir melalui suatu penampang akan selalu memenuhi hukum kontinuitas yaitu laju massa

fluida yang masuk akan selalu sama dengan laju massa fluida yang keluar ,

Gambar 1.11 Hukum kontinuitashttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://priyahitajuniarfan.files.wordpress.com/2011/02/5-kontinuitas1.jpg&imgrefurl=http://

priyahitajuniarfan.wordpress.com/2011/02/07/persamaan-kontinuitas/&usg=__NOBrfyvIkGkh8d1CLmOURDC7h9Y=&h=126&w=280&sz=8&hl=id&start=1&sig2=yFr9I70wylJhtmS_ErVSVA&zoom=1&tbnid=T4Y

Td_Nkv94RSM:&tbnh=51&tbnw=114&ei=rqqXT4rzBYXNmQXAoPD1BQ&itbs=1

maka Persamaan kontinuitas adalah sebagai berikut :

mmasuk=mkeluar[ ρAv ]1= [ρAv ]2


untuk aliran fluida cair (tak mampu mampat), maka ρ1= ρ2 sehingga :

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://priyahitajuniarfan.files.wordpress.com/2011/02/5-kontinuitas1.jpg&imgrefurl=http://priyahitajuniarfan.wordpress.com/2011/02/07/persamaan-kontinuitas/&usg=__NOBrfyvIkGkh8d1CLmOURDC7h9Y=&h=126&w=280&sz=8&hl=id&start=1&sig2=yFr9I70wylJhtmS_ErVSVA&zoom=1&tbnid=T4YTd_Nkv94RSM:&tbnh=51&tbnw=114&ei=rqqXT4rzBYXNmQXAoPD1BQ&itbs=1



http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://1001scientists.files.wordpress.com/2011/12/pascal.gif&imgrefurl=http://1001scientists.wordpress.com/&usg=__Vk4QsH-E-dRnaz94kiXKKsFIh1U=&h=405&w=556&sz=130&hl=id&start=3&sig2=ISU9HwSZGvJhMdOZpTWlog&zoom=1&tbnid=2xLhpKMl7qZ2NM:&tbnh=97&tbnw=133&ei=oKqXT_D9N4rHmQXt2v2WBg&itbs=1





Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

v1 A1=v2 A2

Q1=Q2

(Fisika Dasar 1, dosen-dosen FMIPA, hal 19)Keterangan : Q1.2 = kapasitas fluida (masuk, keluar) ( m3/s )

1,2 = massa jenis fluida (masuk, keluar) (kg/m3) A1,2 = luas penampang (masuk, keluar) ( m2 ) v1,2 = kecepatan aliran fluida (masuk, keluar) ( m/s )

1.10 Hukum Bernoully

Fluida yang mengalir melalui suatu penampang saluran jumlah energi pada setiap titik pada sistem aliran fluida

tersebut adalah konstan,

Gambar 1.12 Hukum Bernoulihttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://2.bp.blogspot.com/-EPZVOijJrUU/TXSKcijhZ3I/AAAAAAAAALo/hbGHawIphpY/s1600/hal

%252B26.jpg&imgrefurl=http://tirsaayu.blogspot.com/2011/03/hukum-bernoulli-menjelaskan- tentang.html&usg=__cdDPg0T4xLI1GYdPF84FpBcpdrA=&h=438&w=436&sz=39&hl=id&start=1&sig2=5Y_mqWomQW9VCzJSevg35Q&zo

om=1&tbnid=UtzDcRMjRNvHVM:&tbnh=127&tbnw=126&ei=yaqXT-XMKs2emQX8kIX9BQ&itbs=1

maka Persamaan bernoully adalah :

P+ 12ρ v2+ρgh=k


Keterangan : P = energi tekan (Hidrostatic Energy) ( N/m )

12ρ v2

= energi kinetik (Hydrodynamic Energy) (kg.s2/m3)

gh= energi potensial (Gravitational Energy)

1.11 Perbedaan Sistem Hidrolis dan Pneumatis

Tinjauan Hidrolis PneumatisFluida kerja yang digunakan cair gas

Mesin fluida yang digunakan

Menggunakan Pompa Hidrolis Menggunakan kompresor

Rangkaian Rangkaian Tertutup Rangkaian TerbukaFluida yang telah digunakan dapat digunakan lagi tidak dapat digunakan lagi

Sifat fluida Tak mampu mampat Mampu mampatRespon Cepat lambat

Daya besar kecil

Keuntungan dan kerugian sistem hidrolisKeuntungan :



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

Fluida yang mengalir dapat digunkan sebagai pelumas, sedangkan pada sistem pneumatic dibutuhkan fluida sendiri untuk pelumasan.

Ditinjau dari fluida kerja, dengan aktuator yang kecil dapat menghasilkan torsi yang besar daripada pneumatic

Respon yang tinggi untuk kondisi start, stop dan reverse.

Kerugian :

Instalasi cukup rumit sehingga cukup mahal dan perawatannya. Sistem pneumatic fluidanya mudah didapat.

Resiko kebakaran dan ledakan cukup tinggi, sehingga harus diadakan pemilihan fluida yang sesuai dan aman.

1.12 Aplikasi Sistem Hidrolis Controllable pitch propeller (CPP)

Prinsip kerjanya menggunakan system hidrolis yaitu dengan mengalirkan fluida minyak menuju suatu rumahan yang terletak pada bos baling-baling, pada rumahan tersebut terdapat rotor yang dihubungkan dengan daun baling-baling (blade), sehingga jika dialirkan fluida dalam arah maju maka minyak akan mendorong sirip pemisah pada rotor dan mendorongnya sehingga memutar daun baling-baling dengan sudut tertentu, jika arah aliran dibalik maka daun baling-baling akan berputar kearah sebaliknya.

Gambar 1.13 Cotrollable pitch propellerhttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.kamome-propeller.co.jp/en/products/propeller/cpp/img/

photo01.jpg&imgrefurl=http://www.kamome-propeller.co.jp/en/products/propeller/cpp/&usg=__86QTSI9datpLLsfVad-QNMyH0UY=&h=543&w=545&sz=65&hl=id&start=2&sig2=JA5CX4F2XzW5Jbg8V6tM4w&zoom=1&tbnid=UH-

y6ULfnsM_iM:&tbnh=133&tbnw=133&ei=Sq2XT_LZGcfWmAXrwND7BQ&itbs=1 Steering Gear

Pada steering gear, prinsip dasar adalah mengatur arah aliran fluida sehingga dapat mengatur arah benda dalam hal ini adalah cycle (daun kemudi). Arah aliran dikontrol oleh kemudi, dalam hal ini adalah kemudi tangan, dimana ada aliran masuk dan aliran keluar yang mana dapat mengontrol pergerakan daun kemudi (cycle).

Gambar 1.14http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://img.nauticexpo.com/images_ne/photo-m2/steering-gear-systems-for-ship-

193039.jpg&imgrefurl=http://www.nauticexpo.com/boat-manufacturer/ship-steering-gear-system-20181.html&usg=__USYf01khq7T854agT8k3dFcRT74=&h=244&w=300&sz=13&hl=id&start=5&sig2=XAdhcq-

hUo0kKYcDA0MZlw&zoom=1&tbnid=mbZKsw_De0qmjM:&tbnh=94&tbnw=116&ei=uK6XT6jCHaPsmAWok8iiBg&itbs=1

Fin stabilizer

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://img.nauticexpo.com/images_ne/photo-m2/steering-gear-systems-for-ship-193039.jpg&imgrefurl=http://www.nauticexpo.com/boat-manufacturer/ship-steering-gear-system-20181.html&usg=__USYf01khq7T854agT8k3dFcRT74=&h=244&w=300&sz=13&hl=id&start=5&sig2=XAdhcq-hUo0kKYcDA0MZlw&zoom=1&tbnid=mbZKsw_De0qmjM:&tbnh=94&tbnw=116&ei=uK6XT6jCHaPsmAWok8iiBg&itbs=1



http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.kamome-propeller.co.jp/en/products/propeller/cpp/img/photo01.jpg&imgrefurl=http://www.kamome-propeller.co.jp/en/products/propeller/cpp/&usg=__86QTSI9datpLLsfVad-QNMyH0UY=&h=543&w=545&sz=65&hl=id&start=2&sig2=JA5CX4F2XzW5Jbg8V6tM4w&zoom=1&tbnid=UH-y6ULfnsM_iM:&tbnh=133&tbnw=133&ei=Sq2XT_LZGcfWmAXrwND7BQ&itbs=1





Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

Prinsip kerja fin stabilizer adalah berdasarkan kemiringan kapal, dimana dalam sistem ini terdapat sensor kemiringan, yang mana bila sensor ini bekerja maka akan menggerakkan actuator, dilanjutkan ke sistem hidrolis kemudian ke fin sehingga fin dapat memberikan momen penyeimbang pada kapal.

Gambar 1.15 Fin stabilizerhttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://heiwaco.tripod.com/stabiliser1.gif&imgrefurl=http://heiwaco.tripod.com/

epunkt223.htm&usg=__v9qENv9kDuEyodm_CuEgWC_80uc=&h=290&w=302&sz=49&hl=id&start=7&sig2=v7F1q77zS4u6uhruxx8aNQ&zoom=1&tbnid=-eLhWQ4y3v_JdM:&tbnh=111&tbnw=116&ei=O6-XT4SsE4_4mAXwl82vBg&itbs=1

Hidrolik CrainSeperti semua sistem hidrolik lainnya crane ini dilengkapi dengan silinder hidrolik dan piston

pendorong, tangki fluida dan sebuah pompa plunger. dalam pengoprasian hidrolik crane ini hampir sama yaitu tongkat pengangkat pompa pengungkit digerakan sehingga memompa fluida pada tangki menekan ke dalam silinder hidrolik sehingga sehingga menekan piston keluar silinder. untuk mengembalikan ke posisi semula dengan cara memutarkan atau mengendorkan katup pembalik piston akan kembali kedalam silinder hidrolik karena berat dari beban yang diangkat, oleh karena itu membuka katup pembalik harus hati-hati dan perlahan-lahan.

http://bayukiki.wordpress.com/hidraulik/hidrolik-crane/

Gambar 1.16 Aplikasi sisem hidrolis pada crainhttp://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://wb3.itrademarket.com/pdimage/79/1264779_crawler-crane-

360032.jpg&imgrefurl=http://www.forumbebas.com/thread-108705.html&usg=__8wK_rwalBtDCOiDL7bWqDSdDVjA=&h=1000&w=767&sz=122&hl=id&start=7&sig2=UZN5FYaSwPO5h1eudVcQsQ&

zoom=1&tbnid=dFnxhm3wONnR9M:&tbnh=149&tbnw=114&ei=mcyYT_DrIYHprQf3wezCAQ&itbs=1

Buka Tutup Palkah

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://heiwaco.tripod.com/stabiliser1.gif&imgrefurl=http://heiwaco.tripod.com/epunkt223.htm&usg=__v9qENv9kDuEyodm_CuEgWC_80uc=&h=290&w=302&sz=49&hl=id&start=7&sig2=v7F1q77zS4u6uhruxx8aNQ&zoom=1&tbnid=-eLhWQ4y3v_JdM:&tbnh=111&tbnw=116&ei=O6-XT4SsE4_4mAXwl82vBg&itbs=1





Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

Jenis ini untuk membuka dan menutupnya dilakukan secara mekanis dan hidrolik, pada panel ujung palkah memiliki lengan yang terhubung dengan sistim hidrolik. Panel ujung akan terbuka dan menarik panel didepannya. Setiap palkah memiliki empat panel yang terbagi dua, bagian depan dan belakang. Sehingga pada saat terbuka panel akan tegak terlipat di ujung palkah.

Gambar 1.17 Buka tutup palkahhttp://www.maritimeworld.web.id/2010/11/sistem-penutupan-palkah-kapal-container.html



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

BAB IITAHAPAN PRAKTIKUM

2.1 Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini adalah :

1. Dapat merangkai sistem hidrolis secara sederhana

2. Dapat memahami karakteristik dari sistem hidrolis

2.2 Peralatan yang digunakan

Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut :

No.Nama Peralatan Gambar Fungsi

1. Motor Elektris Untuk menggerakkan pompa

2.Papan

RangkaianTempat menempatkan komponen-komponen

Sistem Hidrolis

3.Pompa Hidrolis

Untuk mengalirkan fluida kerja

4.Selang saluran

(Hose)Untuk menyalurkan fluida antar komponen

5.Katup Kontrol Aliran (Flow

Control Valve)Mengendalikan besar kecilnya aliran fluida



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

6.Manometer (Pressure Gauge)

Untuk mengukur tekanan fluida

7. StopwatchUntuk mengukur waktu tempuh torak saat posisi

keluar atau masuk

8.

Katup Kontrol Arah 4/3 (4/3 Hand Lever

valve)

Untuk mengendalikan arah alirab fluida kerja

9.Pressure

Relief ValveKatup untuk membatasi tekanan system (safety

valve)

10. Tachometer Untuk mengukur putaran pada motor hidrolis

11. Penggaris Untuk mengukur panjang lengan actuator

12. AktuatorMentranmisikan pressure energy ke dalam

mechanical energy

13. Motor HidrolisMentransmisikan pressure energy ke dalam

mechanical energy

2.3 GAMBAR RANGKAIAN



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

a. Percobaan 1 (Actuator)

b. Percobaan 2 (Motor Hidrolis)

2.4 Prosedur Praktikum Percobaan 1 menggunakan Actuator (Hidrolis cylinder)

1. Memeriksa semua saluran dan kondisi katup. 2. Merangkai Sistem hidrolik sesuai modul praktikum. 3. Pompa hidrolis dihubungkan dengan reservoir fluida kerja. 4. Menyalakan pompa hidrolis. 5. Memvariasikan posisi bukaan katup 6. Mengatur posisi tuas katup pengarah aliran. 7. Mengamati kinerja rangkaian sistem tersebut.

Percobaan 2 menggunakan Motor hidrolis 1. Memeriksa semua saluran dan kondisi katup. 2. Merangkai Sistem hidrolik sesuai modul praktikum. 3. Pompa hidrolis dihubungkan dengan reservoir fluida kerja. 4. Menyalakan pompa hidrolis. 5. Memvariasikan posisi bukaan katup 6. Mengatur posisi tuas katup pengarah aliran. 7. Mengamati kinerja rangkaian sistem tersebut.



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

2.5 DATA HASIL PRAKTIKUM

2.5.1 Percobaan 1 menggunakan actuator

a. Piston rod keluar (extend)

No. Posisi bukaan katup Pin (Bar) Pout (Bar) Waktu (s)

1 1 2,5 2 1,42

2 2 3 1 0,89

3 3 1* 1* 0,78

Nb: * = Terjadi kebocoran

b. Piston rod masuk (retract)

No.Posisi bukaan katup Pin (Bar) Pout (Bar) Waktu (s)

1 1 15 8 0,82

2 2 13,5 6 0,60

3 3 11 6 0,52

Panjang lengan aktuator ( l ) 20 cm

Diameter silinder aktuator ( d )Kecil 1Besar 1,5

cm

2.5.2 Percobaan 2 menggunakan motor hidrolisa. Putaran searah jarum jam (clockwise)

No. Posisi bukaan katup Pin (Bar) Pout (Bar) Putaran (Rpm)

1 1 7 4 276,4

2 2 7 4 282,4

3 3 7 3 283,2

b. Putaran berlawanan arah jarum jam (counter clockwise)

No.Posisi bukaan katup Pin (Bar) Pout (Bar) Putaran (Rpm)

1 1 8 1 276,4

2 2 8 3 281,5

3 3 8 3 281,8

Surabaya, 1 Mei 2012

GRADER I,

Samsul BahriNRP. 4208 100 104

GRADER II,

Riyan YonathanNRP. 4209 100 019



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

BAB IIIANALISA DATA

3.1PERHITUNGAN

3.1.1 Perhitungan percobaan menggunakan actuator

a) Saat piston rod keluar (Extend)

Diameter = 1 cm =0.01 m

Panjang lengan = 20 cm = 0.2 m

A = luas = 1/4 x 3.14 x d2 = 0.0000785 m2

ΔP = P (Inlet) – P (Outlet)

F = ΔP x A

V = panjang lengan / t

Q = V x A

Dengan cara yang sama didapatkan data sebagai berikut :

No

Bukaan KatubP inlet (bar)

P outlet (bar)

t (s) ΔP (bar)

1 1 2.5 2 1.42 0.52 2 3 1 0.89 23 3 1* 1* 0.78 0

Nb: * = Terjadi kebocoran

A (m2) F (N) V (m/s) Q (m3/s)

0.0000785 3.925E-05 0.141 0.000011056

0.0000785 0.000157 0.225 0.000017640

0.0000785 0 0.256 0.000020128

b) saat piston rod masuk (Restract)

Diameter = 1 cm =0.01 m

Panjang lengan = 20 cm = 0.2 m

A = luas = 1/4 x 3.14 x d2 = 0.0000785 m2

ΔP = P (Inlet) – P (Outlet)

F = ΔP x AV = panjang lengan / t

Q = V x A

Dengan cara yang sama didapatkan data sebagai berikut :



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

No

Bukaan KatubP inlet (bar)

P outlet (bar)

t (s) ΔP (bar)

1 1 15 8 0.82 72 2 13.5 6 0.6 7.53 3 11 6 0.52 5

A (m2) F (N) V (m/s) Q (m3/s)

0.0000785 0.0005495 0.244 0.0000191463

0.0000785 0.0005888 0.333 0.0000261667

0.0000785 0.0003925 0.385 0.0000301923

3.2ANALISA GRAFIK

a) Actuator

1. Grafik gaya terhadap fungsi beda tekanan

dari grafik diatas, dapat diambil analisa bahwa dengan perbedaan tekanan yang tidak konstan akan menghasilkan Gaya tidak konstan pula (ditunjukkan pada line hijau pada grafik). Sedangkan pada line ungu (aktuator masuk) menunjukkan bahwa semakin tinggi perbedaan Tekanan, maka semakin tinggi pula gaya yang dihasilkan. sesuai dengan rumus F = P x A, karena semakin tinggi nilai gaya maka semakin tinggi pula perbedaan tekanan.

0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.00070

2

4

6

8

Grafik Gaya terhadap perbedaan Tekanan

aktuator keluar (extend)

aktuator masuk (restract)

Gaya (N)

pe

rbe

da

an

Te

kan

an

(N

/m2

)



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

2.Grafik perbedaan tekanan terhadap bukaan katup

dari grafik diatas, dapat diambil analisa bahwa perbedaan tekanan yang semakin tinggi dihasilkan dari bukaan katup yang semakin besar pula (hal ini dapat dilihat pada line ungu, yaitu pada aktuator masuk)

kesalahan yang terjadi pada line hijau (aktuator keluar) kemungkinan bisa disebabkan karena faktor-faktor luar, misalnya kebocoran pada pipa pada saat percobaan berlangsung sehingga tekanan yang dihasilkan tidak sesuai yang berakibat pada perbedaan tekanan itu sendiri, ketidaksesuaian itu bisa dilihat pada line grafik aktuator masuk line grafik bukaan katup 2 menuju 3,juga pada bukaan katup 4 tekanan konstan.

seharusnya gambar grafik hubungan antara nilai bukaan katub dan beda tekanan adalah sebanding yaitu semakin besar katub dibuka maka debit yang akan masuk semakin besar maka tekanan juga semakin besar, dan seharusnya gambar yang benar adalah seperti gambar diatas

0 1 2 3 4 5 6 7 80

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

f(x) = − 0.571428571428571 x + 5.71428571428571R² = 0.571428571428572

Grafik bedaTekanan terhadap bukaan katup


Exponential (aktuator keluar (extend))


Exponential (aktuator masuk (restract))

Linear (aktuator masuk (restract))

perbedaan Tekanan (N/m2)

buka

an k

atup



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

3. Grafik perbedaan Tekanan terhadap Kapasitas (Q)

Dengan rumusan F=∆P x A dan A=Q/A, disubtitusikan sehingga F=∆Px(Q/V)

kebocoran pada pipa bisa jadi merupakan salah satu faktor tersebut, yang menyebabkan ketidaksesuaian hasil yang diperoleh pada grafik. Grafik yang seharusnya seperti diatas ini yaitu semakin tinggi nilai kapasitas maka semakin tinggi pula perbedaan tekanannya

0 1 2 3 4 5 6 7 80.0000000

0.0000050

0.0000100

0.0000150

0.0000200

0.0000250

0.0000300

0.0000350

f(x) = − 2.7281783257393E-06 x + 4.29015977247685E-05R² = 0.416796428846863

Grafik bedaTekanan terhadap Kapasitas (Q)

aktuator keluar (ex-tend)


Linear (aktuator masuk (restract))

perbedaan Tekanan (N/m2)

Kap

asita

s (Q

)



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

4. Grafik perbandingan Kapasitas (Q) dengan waktu keluar dan masuk torak

Grafik diatas menunjukkan bahwa semakin besar kapasitas suatu zat, yang berarti semakin tinggi pula tekanan, maka waktu yang dihasilkan akan semakin singkat, sedangkan sebaliknya jika kapasitas rendah akan membutuhkan waktu yang lama. Dalam artian semakin tinggi/besar kapasitas maka semakin sedikit waktu yang dibutuhkan oleh torak pada aktuator untuk keluar masuk.Hal tersebut sesuai dengan rumusan : Q = V x A, dimana V = panjang lengan / t Jadi kapasitas fluida semakin tinggi maka nilai waktunya semakin kecil Q=1/T

b) Motor Hidrolik

0,000,000,000 0,000,000,000 0,000,000,0000

2

4

6

8

10

12

Grafik Kapasitas (Q) terhadap waktu



kapasitas (Q)

wak

tu (

t)



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

1.Grafik perbandingan putaran dengan beda tekanan

pada dasarnya sesuai dengan teori maupun rumus, semakin besar beda tekanan antara sisi inlet dan outlet mengakibatkan putaran motor hidrolis semakin tinggi.Hal ini menunjukkan bahwa beda tekanan berbanding lurus dengan gaya (ditunjukkan dengan putaran motor) yang sejalan dengan rumusan F = P x A, namun bisa terlihat pada grafik diatas tidak sesuai dengan teori dan rumusan yang telah disebutkan sebelumnya, hal ini bisa disebabkan karena faktor luar misalnya kebocoran pipa, alat praktikum yang sudah berumur juga bisa menjadi salah satu faktor karena keandalan suatu alat bisa menurun seiring berjalannya waktu.

Seharusnya grafik hubungan antara beda tekanan dan putaran adalah berbanding lurus yaitu semakin tinggi putaran maka semakin tinggi pula beda tekanannya dan ditunjukan seperti gambar grafik diatas

276 277 278 279 280 281 282 283 2840

1

2

3

4

5

6

7

8

Grafik putaran terhadap beda tekanan

searah jarum jam

berlawanan arah jarum jam

putaran

beda

tek

anan



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

2. Grafik perbandingan putaran (n) dengan bukaan katup

semakin besar angka bukaan katup, maka semakin tinggi putaran yang ditimbulkan, karena semakin besar bukaan katup, maka kapasitas fluida yang dialirkan semakin besar dan kecepatan fluida yang mengalir juga semakin tinggi yang juga berakibat putaran motor semakin tinggi.

3. Grafik perbandingan beda Tekanan (Dp) dengan bukaan katup

276 277 278 279 280 281 282 283 2840

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

f(x) = 0.29315960912052 x − 80.0553745928335R² = 0.791530944625409f(x) = 0.246138996138996 x − 67.0830115830116R² = 0.836872586872589

Grafik putaran terhadap bukaan katup

searah jarum jam

Linear (searah jarum jam)


Linear (berlawanan arah jarum jam)

putaran

buka

an k

atup

2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.50

0.51

1.52

2.53

3.5

Grafik beda tekanan terhadap bukaan katup

searah jarum jam


beda tekanan

buka

an k

atup



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

semakin besar bukaan katup maka beda tekanan juga akan semakin besar. Namun karena ada kesalahan yang terjadi sehingga grafik yang dihasilkan tidak sesuai dengan teori tersebut, hal ini dikarenakan adanya faktor kesalahan adanya kebocoran pada alat.

Seharusnya grafik perbandingan beda tekanan dan bukaan katub berbanding lurus yaitu semakin tinggi nilaibeda tekanan maka semakin tinggi pula nilai bukaan katup, seperti gambar diatas ini



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

BAB IVKESIMPULAN

Dari praktikum yang telah dilaksanakan,dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:1. Untuk percobaan pertama (aktuator Double Acting)

a. Besar kecilnya bukaan katup tidak mempengaruhi besar beda tekanan Seharusnya gaya konstan (ditunjukan pada line hijau pada grafik) nilainya sebanding dengan perbedaan tekanan.

b. Grafik hubungan antara nilai bukaan katub dan beda tekanan adalah sebanding yaitu semakin besar katub dibuka maka debit yang akan masuk semakin besar maka tekanan juga semakin besar.

c. Semakin besar bukaan katup maka akan semakin besar kecepatan yang dihasilkan.d. Semakin besar bukaan katup maka semakin besar kapasitas fluida yang mengalir.e. Semakin besar kapasitas maka waktu akan yang dibutuhkan fluida mengalir semakin

singkat.

2. Untuk percobaan kedua ( Motor Hidrolis )a. Grafik hubungan antara beda tekanan dan putaran adalah berbanding lurus yaitu

semakin tinggi putaran maka semakin tinggi pula beda tekanannya.b. Semakin besar angka bukaan katup, maka semakin tinggi putaran yang ditimbulkan.c. Grafik perbandingan beda tekanan dan bukaan katub berbanding lurus yaitu semakin

tinggi nilai beda tekanan maka semakin tinggi pula nilai bukaan katub.

3. Dari hasil praktikum menunjukkan bahwa daya yang dihasilkan oleh sistem Hidrolis lebih besar pada umumnya dibandingkan sistem fluida yang lainnya.



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

1) Hitunglah beda tekanan ( P), gaya (F) danΔ kapasitas (Q) pada percobaan menggunakan actuator

2) Tentukanlah grafik perbandingan masing – masing percobaan : Percobaan 1 menggunakan Actuator : a. Grafik perbandingan gaya (F) dengan beda tekanan ( P) Δb. Grafik perbandingan beda tekanan ( P) dengan bukaan katup Δc. Grafik perbandingan beda tekanan ( P) dengan Kapasitas (Q) Δd. Grafik perbandingan Kapasitas (Q) dengan waktu keluar dan masuk torak Percobaan 2 menggunakan Motor Hidrolis : a. Grafik perbandingan putaran (n) dengan beda tekanan ( P) Δb. Grafik perbandingan putaran (n) dengan bukaan katup c. Grafik perbandingan beda tekanan ( P) dengan bukaan katupΔ

3) Analisa masing – masing data berdasarkan grafik perbandingan yang diperoleh.4) Berikan kesimpulan.



Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757

Lapres Hidrolis

Documents

Transcript of Lapres Hidrolis