POMPA HIDROLIK

POMPA HIDROLIK

Pengertian Pompa

Pompa adalah mesin untuk menggerakan fluida. Pompa menggerakan fluida dari tempat bertekanan rendah ke tempat dengan tekanan yang lebih tinggi, untuk mengatasi perbedaan tekanan ini maka diperlukan energi  (https://id.wikipedia.org/wiki/Pompa). Pada umumnya macam – macam dari pompa ini da 2 yaitu pompa positive displacement dan pompa dinamik dimana pompa positive displacement sendiri dibagi menjadi bebrapa bagian yaitu pompa recriprocating dan pompa rotary. Sedangkan pada pompa dinamik dibagi lagi jadi beberapa pompa yaitu pompa sentrifugal, pompa axial, dan pompa spesial efek.

Pada aplikasinya, pompa digunakan pada beberapa kebutuhan seperti pompa air, pompa diesel, pompa hidrolik, pompa hidram, pompa bahan bakar dan lain – lain. Berikut ini adalah penjelasan dari salah satu aplikasi dari pompa yaitu pompa hidrolik.

Pompa Hidrolik

Pompa hidrolik adalah sebuah pompa yang digunakan untuk sebuah sistem hidrolik. Sistem hidrolik adalah sebuah teknologi yang memanfaatkan zat cair (biasanya oli), untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip Pascal. Prinsip hukum pascal yaitu bahwa tekanan yang  diberikan zat cair dalam ruangan tertutup akan diteruskan ke segala arah dan sama besar. Maka dari hukum pascal tersebut didapatkan rumus :

Dimana :

P             = Tekanan (N/m²)

F              = Gaya (N)

A             = Luas penampang (m²)

Dari rumus diatas tersebut bias diartikan bahwa semakin tekanan berbanding lurus dengan gaya yang berarti semakin besar gaya yang diberikan maka tekanannya pun akan semakin besar namun tekanan berbanding terbalik dengan luas penampang ini berarti apabila luas penampang tersebut semakin besar maka tekanan yang dihasilkan akan semakin kecil.

Komponen Utama System Hidrolik

Gambar 1. Sistem Pompa Hidrolik

1.              Unit Tenaga

Unit tenaga yang berfungsi sebagai sumber tenaga dengan fluida cairan sebagai media yang dimanfaatkan untuk system hidrolik.

Pada system unit tenaga ini yag dipakai terdiri dari :

• Sebuah penggerak utama yang digunakan, penggunaan penggerak utama ini sangat penting karena penggerak utama merupakan sebuah penggerak yang akan menentukan kebutuhan dari setiap pemilik pompa hidrolik. Contohnya apabila mempunyai sumber tegangan listrik yang besar maka penggerak utama yang dibutuhkan adalah motor listrik namun apabila memiliki bahan bakar yang banyak maka yang digunakan sebaiknya motor bakar. 
• Pompa hidrolik yang digunakan sebagai beban dari penggerak utama tadi. Pompa hidrolik ini akan memompa cairan hidrolik dan memberikan tekanan kepada cairan hidrolik tersebut sehingga system hidrolik dapat bekerja.
• Tangki hidrolik sebagai penampungan dari fluida cair yang dipakai dalam system hidrolik. Biasanya cairan yang digunakan dalam sitem hidrolik adalah oli. 
• Aksesoris untuk memudahkan dalam pengukuran seperti preassure gauge, gelas penduga atau water level indicator.
  

2.              Unit penggerak

Unit penggerak atau yang biasa disebut aktuator ini memiliki fungsi sebagai mengubah energi potensial dan kinetik dari fluida cair tersebut menjadi energi mekanik.Unit penggerak atau aktuator yang digunakan untuk system hidrolik ini pada umumnya dibedakan menjadi 2 bagian yaitu :

a.       Penggerak Lurus

Yaitu silinder hidrolik yang memiliki prinsip kerja menekan fluida cair sehingga memiliki tekanan. Pada silinder hidrolik ini 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.

Gambar 2. Silinder Hidrolik

Berikut adalah bagian-bagian dari silinder hidrolik:

·         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.

·         Piston

Bagian ini berada pada sisi dalam barel yang berfungsi untuk memisahkan antara 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 x A

Dimana F adalah gaya, P adalah besar tekanan fluida hidrolik, dan A adalah luas penampang piston.

·         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.

·         Sistem Seal/Gland

Beberapa bagian dari silinder hidrolik terpasang sistem seal yang 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.

b.      Penggerak Putar

Yaitu motor hidrolik. Motor hidrolik berfungsi menyalurkan fluida hidrolik dari tangki  fluida menuju tempat tertentu dengan memanfaatkan putaran yang dihasilkan motor tersebut dimana putaran motor tersebut akan menghisap fluida dari tangki melalui sisi inlet dan dikeluarkan melalui sisi outlet dengan tekanan tertentu sehingga fluida dapat disalurkan. Pada motor hidrolik ini terdapat impeller atau unit pemindah yang bergerak memutar, ada beberapa tipe dari impeller yang digunakan pada motor hidrolik yaitu :

·         Hydraulic Gear Motor

Gambar 3. Hydraulic Gear Motor

Pada motor hidrolik ini terdapat 2 buah roda gigi yang bergerak berlawanan yang akan menekan fluida yang masuk melalui sisi inlet dan keluar melelui sisi outlet. Salah satu dari roda gigi tersebut terhubung kepada poros yang dimana poros tersebut terhubung pada prime mover atau penggerak utama sedangkat roda gigi yang lain berputar karena putaran roda gigi yang pertama, karena roda gigi tersebut saling bersentuhan maka terjadinya perbedaan putaran sehingga akan menekan fluida menuju sisi outlet. Kedua roda gigi pun didesain serapat mungkin agar fluida tetap mengalir keluar melalui sisi outlet dan mencegah fluida agar tidak kembali lagi pada sisi inlet. System hidraulik gear motor ini dapat diubah putarannya sesuai kebutuhan dan cara pemasangannya.

·         Hydraulic Vane Motor

Gambar 4. Hydraulic Vane Motor

Pada motor hidrolik ini terdapat sebuah impeller dimana pada impeller tersebut terdpat juga sudu sudu atau vane yang akan membuat perbedaan tekanan pada sisi inlet dan outlet. Fluida akan masuk melalui sisi inlet karena terdapat hisapan yang disebabkan oleh sudu – sudu tersebut dan akan dikeluarkan melalui sisi outlet. Pada sisi outlet fluida akan keluar dengan memiliki tekanan karena hasil perputaran impeller tersebut sehingga akan terjadinya perbedaan tekanan pada sisi inlet dan sisi outlet dari motor hidrolik tersebut.

·         Gerotor Hydraulic Motor

Gambar 5. Gerotor Hydraulic Motor

Motor hidrolik jenis ini terdiri atas dua roda gigi di dalam casing motor. Yang satu berupa roda gigi yang berputar di dalam roda gigi yang lain. Keduanya memiliki sumbu putar yang tidak pada satu titik. Putaran ini menyebabkan roda gigi terpisah sehingga rongga gigi menjadi bebas, Akibatnya terjadi tekanan negatif pada pompa sedangkan Fluida pada tangki mempunyai tekanan atmosfir , Selanjutnya Fluida mengalir dari tangki ke pompa. Pada sisi inlet akan terjadi penghisapan yang disebabkan oleh putaran dari roda gigi tersebut dan fluida akan dikeluarkan melalui sisi outlet dari motor tersebut dengan tekanan tertentu.

·         Radial Piston Hydraulic Motor

Gambar 6. 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. Sehingga tekanan yang dihasilkan pun akan baik dan stabil.

3.              Unit Pengatur

Unit pengatur ini berfungsi sebagai pengatur dari lajunya fluida hidrolik. Unit pengatur ini biasanya disebut valve atau katup. Katup ini terdapat bermacam – macam dan memiliki fungsinya masing – masing. Berikut ini adalah beberapa contoh katup yang digunakan pada sistem pompa hidrolik :

a.       Katup Pengarah (Directional Control Valve = DCV)

Katup adalah sebuah alat yang menerima perintah dari luar untuk menghentikan, melepaskan , dan megarahkan fluida yang mengalir melalui katup tersebut dan contoh jenis katup pengarah adalah Katup 4/3 Penggerak level, Katup pengarah dengan piring putar, katup dengan pegas bias.

b.      Katup Pengarah Khusus 

      Selain katup pengarah juga terdapat katup pengarah khusus yang mempunyai fungsinya masing – masing. Berikut ini adalah macam – macam dari Katup Pengarah Khusus : 

Check Valve adalah katup satu arah, berfungsi sebagai pengarah aliran dan juga sebagai pressure control (pengontrol tekanan)

§  Pilot Operated Check Valve, Katup ini dirancang untuk aliran cairan hidrolik yang dapat mengalir bebas pada satu arah dan menutup pada arah lawannya, kecuali ada tekanan cairan yang dapat membukanya.

§  Katup Pengatur Tekanan, Tekanan cairan hidrolik diatur untuk berbagai tujuan misalnya untuk membatasi tekanan operasional dalam sistem hidrolik, untuk mengatur tekanan agar penggerak hidrolik dapat bekerja secara berurutan, untuk mengurangi tekanan yang mengalir dalam saluran tertentu menjadi kecil.

c.       Katup Pengarah Tekanan

Katup pengarah tekanan ini berfungsi sebagai pengatur tekanan. Katup ini bias menaikan atau menurinkan tekanan sesuai fungsi dari katup – katupnya tersebut. Berikut ini adalah macam – macam katup pengatur tekanan :

§  Relief Valve, digunakan untuk mengatur tekanan yang bekerja pada sistem dan juga mencegah terjadinya beban lebih atau tekanan yang melebihi kemampuan rangkaian hidrolik.

§  Sequence Valve, berfungsi untuk mengatur tekanan untuk mengurutkan pekerjaan yaitu menggerakkan silinder hidrolik yang satu kemudian baru yang lain.

§  Pressure reducing valve, berfungsi untuk menurunkan tekanan fluida yang mengalir pada saluran kerja karena penggerak yang akan menerimanya didesain dengan tekanan yang lebih rendah.

d.      Flow Control Valve

Katup ini digunakan untuk mengatur volume aliran yang berarti mengatur kecepatan gerak actuator (piston). Berikut adalah fungsi dari katup:

§  untuk membatasi kecepatan maksimum gerakan piston atau motor hidrolik

§  Untuk membatasi daya yang bekerja pada sistem

§  Untuk menyeimbangkan aliran yang mengalir pada cabang-cabang rangkaian.

Macam-macam dari Flow Control Valve :

§  Fixed flow control yaitu: apabila pengaturan aliran tidak dapat berubah-ubah yaitu melalui fixed orifice.

§  Variable flow control  yaitu apabila pengaturan aliran dapat berubah-ubah sesuai dengan keperluan

§  Flow control yang dilengkapi dengan check valve

§  Flow control yang dilengkapi dengan relief valve guna menyeimbangkan tekanan

Sumber :

Sularso & Tahara. 2006. Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian, dan Pemeliharaan. Jakarta : PT Pradnya Paramita
https://id.wikipedia.org/wiki/Pompa
https://mekatronikasmkn7smg.wordpress.com/sistem-pompa-hidrolik/

http://artikel-teknologi.com/prinsip-kerja-motor-hidrolik-macam-macam/

http://nstaklimarab.blogspot.co.id/2011/06/pompa-dan-motor-hidraulik.html