Pompa Hidrolik

5/16/2018 Pompa Hidrolik - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pompa-hidrolik-55ab5a4c4c660 1/11

TUGAS TERSTRUKTUR

ALAT BERAT

“Pompa Hidrolik”

Disusun oleh ;

Nama: Harsono

NIM :09509134069

Kelas :E2

TEKNIK OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2010/2011



Pompa Hidrolik

Pompa merupakan komponen yang penting dan utama dalam rangkaian hidrolik.

Pompa menghisap fluida dari tanki dan mengalirkannya ke rangkaian hidrolik (pipa,

selang, katup, aktuator dan lainnya) dalam jumlah dan tekanan tertentu. Pompa

mendapat energi dari luar, pada umumnya dalam bentuk gaya momen dan putaran.

Fungsi pompa adalah untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik

dengan cara memberikan tekanan pada fIuida hidrolik dan untuk memberikan gaya

sebagaimana diperlukan. Apabila pompa dapat menarik kevakuman yang sempurna

pada saluran masuknya, maka tekanan (absolut) 101,3 kPa (~1 bar) tersedia untuk

mendorong fluida ke dalam pompa. Dengan demikian untuk menghindari kavitasi dalam

pompa "tekanan dasar" harus jauh lebih kecil. Kavitasi adalah ruangan kosong dalam

pompa yang terisi udara, dan seharusnya seluruh ruangan ini terisi fluida oli. Pada

dasarnya kavitasi dapat merusak pompa, akibat dari gesekan langsung antara rotor dan

stator atau antara rotor-rotornya. Kavitasi diakibat dari penyedotan pompa secara tiba-

tiba dan cepat, sehingga fluida cair belum sempat masuk ke dalamnya tapi sudah

keburu terisi oleh udara.

Pompa sebagai pembangkit aliran bukannya tekanan

Pompa hidrolik adalah untuk memproduksi aliran. Sedang tekanan adalah gaya

persatuan luas dan ditimbulkan oleh adanya hambatan untuk mengalir. Pompa

direncanakan sebagai mekanik pembangkit untuk menghasilkan aliran, sesuai dengan

peningkatan tekanannya. Tetapi pompa sendiri tidak bisa menghasilkan tekanan,

karena pompa tidak dapat memberikan perlawanan terhadap alirannya.

Dilihat dari sistem pemindahan pompa dapat dibedakan menjadi dua macam cara:

1. Pemindahan non-positif

2. Pemindahan positif.



Gambar 1. Sistem pemindahan pompa

Gambar 1 bagian (a) sudu-sudu air menunjukkan aspek pemindahan non-positif.

Sistem ini memperlihatkan bahwa fluida hanya sekedar terbawa bebas dan

dipindahkannya. Sehingga volume dan tekanan hasil pemindahannya tidak dapat

dipastikan. Gambar 1 bagian (b) menunjukkan pompa dengan sistem pemindahan

positif Pompa hidrolik bukan hanya membangkitkan aliran, tetapi juga mendorong aliran

tersebut

Dilihat dari segi volume pemindahan yang dihasilkan, pompa hidrolik dibedakan

menjadi dua bagian pula, yaitu:

1. Pompa pemindahan tetap (fixed).

2. Pompa pemindahan berubah-ubah (variable).

Pada pompa pemindahan tetap, pompa akan menggerakkan atau memindahkan

sejumlah volume oli yang sama dalam setiap putaran (cycle). Volume ini hanya akan

berubah apabila kecepatan putar pompa (rpm) juga diubah. Volume dapat dipengaruhi

oleh tekanan dalam sistem, tetapi hal ini disebabkan oleh suatu penambahan

kebocoran yang kembali ke saluran masuk pompa. Pada pompa dengan pemindahan

tidak tetap (variabel) dapat memberikan volume pemindahan olinya bervariasi dalam

setiap putaran, bahkan pada kecepatan putaran yang sama

Jenis-jenis pompa hidrolik

a. Pompa roda gigi

Pompa roda gigi dibedakan menjadi dua bagian yaitu :



1. Pompa roda gigi dalam

2. Pompa roda gigi luar.

Keuntungan- keuntungan pompa roda gigi:

Mampu memberikan takanan tinggi hingga 3600 psi (250 bar).

Memiliki range putaran yang besar, yaitu: 400 s/ 6000 rpm.

Mampu memberikan kapasitas alir yang cukup besar hinga 285 l /menit.

Bentuknya sederhana sehingga mudah dibuat dan dirawat.

Volume pompa relatif kecil sehingga tidak banyak memerlukan tempat.

Efisiensi cukup tinggi.

1. Pompa roda gigi dalam

Gambar 2 Pompa roda gigi dalam

pompa roda gigi dalam mempunyai dua roda gigi yang berpasangan.

Pemasangan roda gigi berada pada satu sisi roda gigi yang lebih besar, dan pasangan

kedua roda giginya terbagi pada sisi-sisi yang lain dengan pemisah berbentuk bulan

sabit (4). Poros pemutar memutarkan roda gigi kecil, yang selanjutnya memutarkan

roda gigi yang lebih besar dan berputar searah. Pasangan antara roda gigi bagian

dalam berpasangan dengan roda gigi dalam bagian luar yang mana keduanya bersifat

sebagai rotor dan berputar di dalam stator atau disebut juga rumah pompa. Titik pusat

stator (rumah) dengan titik pusat rotor tidak sama.



2. Pompa roda gigi luar

Gambar 3 Pompa roda gigi luar

Kedua roda gigi terpasang dalam satu rumah dan bertitik pusat atau sumbu roda

gigi tidaklah sama. Sewaktu gigi penggerak berputar searah anak panah, maka gigi

pasangannya akan terputar berlawanan. Dengan demikian sejumlah oli yang berada

pada sela-sela pasangan kedua gigi pada saluran masuk akan terlempar masuk dan

terbawa oleh gigi-gigi itu menuju saluran ke luar

b. Pompa sudu-sudu

pompa sudu-sudu memindahkan fluida dengan menggunakan suatu alur

memutar yang berfungsi sebagai rotor dengan sudu-sudu yang terpasang di dalamnya

(di dalam alur). Macam-macam pompa sudu-sudu :

1. Pompa sudu-sudu seimbang (balanced)

2. Pompa sudu-sudu tidak seimbang (unbalanced)

1. Pompa sudu-sudu seimbang

Gambar 4 Pompa sudu seimbang



Pada pompa sudu-sudu seimbang ini terutama terdiri dari rumah, bubungan (1)

dan rotor (2) dengan sudu-sudu atau lazim disebut daun pompa (3). Bubungan (1)

mempunyai suatu permukaan luncuran dalam pada desain dobel eksentrik. Rotor

sebagai poros penggerak. Pada kelilingnya, dua sudu-sudu (3) atau sudu-sudu dobel,

yang dapat ditekan satu terhadap lainnya, terpa-sang secara radial pada alur-alur

beraturan. Apabila rotor diputar, Sudu-sudu telentang dengan tepi luarnya menekan

luncuran dalam bubungan. Alur (ruangan pembawa) terbentuk oleh dua pasang sudu-

sudu, rotor, bubangan dan cakram pengontrol pada bagian tepi. Sedangkan

penyedotan (suction) dan pengeluaran (sisi bertekanan) fluida berlangsung dengan

memakai cakram pengontrol. supaya gesekan tidak begitu besar, kedua sudu-sudu

dalam satu alur rotor mempunyai pinggulan yang berhadapan satu sama lainnya.

2. Pompa sudu-sudu tidak seimbang

Gambar 5 Pompa sudu tidak seimbang

Sudu-sudu berputar sesuai arah panah dari ruangan yang sempit kemudian

mengembang akan terjadi tekanan lebih kecil dari tekanan atmospher. Dengan

demikian oli dari saluran masuk akan tersedot ke daIam. Karena gaya sentrifugal sudu-

sudu akan terlempar ke luar pada waktu berputar. Sehingga akan membawa fluida

yang tersedot dari saluran masuk. Fluida akan terbawa sudu-sudu menuju saluran

keluar.



c. Pompa torak

Pompa torak diklasifikasikan mempunyai dua jenis :

1. Pompa torak aksial

2. Pompa torak radial


Gambar 6 Pompa torak radial

Pompa torak aksial adalah torak terpasang dalam garis parallel dengan sumbu

poros pompanya. Jadi torak meiakukan gerak sejajar dengan sumbu poros pompa.

jenis pompa ini bekerja dengan menggunakan torak yang mengisap dan membuang

fluida dengan gerakan maju dan mundur di dalam lubang silinder dan juga dilengkapi

dengan katup.pompa dioperasikan dengan katup, pegas berbeban ke dalam danmenggerakkan sendiri, pompa ini mempunyai pemindahan tetap. Jenis pompa ini

mempunyai komponen: rumah (1), poros eksentrik (2) dan elemen pompa (3) dengan

torak (4), katup isap (5) dan katup pengontrol tekanan (6). Satu elemen pompa dapat

difungsikan sebagai satu pompa torak yang disekrupkan ke dalam rumah pompa.

Volume ruangan torak bertambah ketika torak bergerak ke arah pusat poros. Gaya

pengisapan menyebabkan pelat katup terangkat dari penyekat (dudukan) dan ruangan

torak dapat terisi oleh fluida. (elemen 3.1). Kemudian torak terdorong ke luar oleh poros

eksentrik, dengan demikian mendorong pelat katup ke dalam dudukan penyekat

(elemen 3.2); Pada saat yang sama, bola daripada katup tekan (6) terangkat dari

dudukannya (elemen 3.3).




Gambar 7 Pompa torak aksial

pompa torak radial, apabila torak terpasang dan melakukan gerak radial atau

tegak lurus terhadap sumbu pompa. Torak melakukan gerak maju dan mundur,

menjauhi dan mendekati sumbu pompa. Pada pompa torak gandar (swash plate)

pemindahan tetap atau variabel terdiri dari rumah pompa, gandar pada suatu sudut

kemiringan tetap atau berubah-ubah, poros penggerak, satu kelompok pemompaan

rotasi, penyekat poros dan peiat pengontrol dengan lubang saluran masuk dan keluar.

Pada kelompok pompa rotasi poros penggerak terdiri dari blok silinder dengan torak.

Karena blok silinder berputar, sepatu torak (slippers) mengikuti gandar (tidak bergerak),

yang menyebabkan torak untuk bergerak. Gerak kembali (mundur) torak melewati

saluran masuk mengisap fluida ke dalam ruangan pemompaan yang mengembang.

Jumlah dan ukuran torak-toraknya serta panjang langkah menentukan volume

pemindahan pompa

Efisiensi pompa

Secara teori suatu pompa pemindahan positif mengubah jumlah fluida hidrolik

sama dengan pemindahan geometris (debit) per putaran poros pompa, dan aliran

keluarnya harus sebanding dengan kecepatan putar poros pompa. Walau demikian

aliran ke Iuar sebenarnya lebih kecil daripada pemindahan secara teoritis dikarenakan

oleh kebocoran dalam atau selip.



Angka efisiensi suatu pompa ditentukan oleh tiga faktor yang meliputi

:

Efisiensi volumetrik

Efisiensi mekanik

Efisiensi tenaga.

Efisiensi volumetrik adalah perbandingan volume aliran yang dihasilkan terhadap

volume aliran teoritis pada suatu pompa. Dan hal yang paling dominan pada penentuan

efisiensi volumetrik ini adalah kebocorankebocoran dalam suatu sistem. Efisiensi

mekanik adalah perbandingan antara keseluruhan efisiensi terhadap efisien volumetrik

dari suatu pompa. Faktor yang membedakan pada jenis efisiensi ini adalah karena

gesekan, keausan pada bagianbagian yang bergerak dan bergesekan. Efisiensi tenaga

adalah perbandingan antara tenaga masuk terhadap tenaga yang dihasilkan. Biasanya

tenaga masuk yang dipakai adalah tenaga listrik dan satuan tenaganya dalam watt

detik. Kemudian tenaga yang dihasilkan adalah berujud tenaga mekanik dalam kilogram

meter per detik. Kedua besaran ini dapat dikonversikan menjadi tenaga kuda (PK).

Sehingga didapat tenaga yang dihasilkan (dikeluarkan) lebih kecil daripada tenaga yang

dipakai. Dengan demikian angka efisiensinya akan lebih kecil daripada satu (100%).Efisiensi volumetrik dapat ditentukan seperti hitungan berikut :

Efisiens volumetriks(ηv) =

x 100%

Efisiens tenaga(ηv) =

x 100%

Perhitungan tenaga

Rumus dasar yang dipakai untuk menghitung tenaga pompa secara teoritis (p)

dapat dinyatakan dalam suatu segitiga. Rumus dasar itu termasuk efisiensi tenaganya.



Contoh

Menghitung tenaga pompa yang diperlukan (p) dalam kilowatt apabila pompa

memindahkan fluida sebanyak 105 liter/menit (Q) pada tekanan 4 MPa (p). Efisiensi

tenaganya (f/p) adalah 90%.

Tenaga yang digunakan (W) =

x 100%

Tenaga yang digunakan (W) =

=7.7 kw

Sedangkan rumus dasar untuk menghitung aliran pompa rata-rata (Q) ataudisebut juga

debit, keeepatan poras pompa (n) dan volume pemindahan geometris juga dapat

dinyatakan dalam segitiga sederhana. Rumus dalam segitiga tersebut juga termasuk

efisiensi volumetrik (ηv) :

Contoh :Menghitung pemindahan geometris yang diperlukan dalam liter, apabila pompa diputar

pada kecepatan 1440 rpm dan harus mampu menghantarkan aliran rata-rata 2 liter

setiap detik. Efisiensi volumetriknya (ηv) adalah 98%.



Pemindahan(V) =

Pemindahan(V) =

= 0.08503 liter

Contoh :

Hitung aliran rata-rata suatu pompa (Q) apabila pompa tersebut digerakkan pada 1450

rpm dan pemindahannya (V) adalah 0,6 liter. Efisiensi volumetrik diperkirakan sebesar

96%.

Aliran rata rata =

Aliran rata rata =

= 13.92 liter/detik

Pompa Hidrolik

Documents

Transcript of Pompa Hidrolik