-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
1/18
6/25/2014
1
D R . G E S A N G N U G R O H O
SISTEM HIDROLIK
HYDRAULIC SYSTEM
DASAR-DASAR HIDROLIK
Hydraulyc berartipembangkitan gaya dan
gerakan denganmenggunakan fluidahydraulic.
Sifat-sifat fluida Mudah menyesuaikan
bentuk.Zat cair / fluida dapatdengan mudahmenyesuaikan bentuk
padasegala tempat (container)
zat cair/fluida tidak dapatdimampatkan
Zat cair/fluida mengalirdari tekanan tinggi ketekanan rendah
Zat cair/fluida
meneruskan tekanan kesegala arah
Physical principle of hydraulic
Hukum PASCAL: Zat cair dalam ruang
tertutup dan diam (tidakmengalir) yangmendapatkan tekanan,
maka
tekanan tersebut akanditeruskan ke segala arahdengan sama rata
dan tegaklurus bidang permukaannya.
P= tekanan
F=gaya tekan
A= luas penampang
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
2/18
6/25/2014
2
Dalam bejana tertutup
maka semua titikmendapatkan tekananyang sama.
Pada gambar disampingberlaku:
sedangkan
Maka
Tekanan absolut dan tekanan gauge
Dalam melakukanpengukuran tekanan,
terdapat dua macampembacaan, yaitu: Tekanan gauge: tekanan
yang besarnya tidakdipengaruhi oleh tekananudara luar
(atmosfir), ataunilai yang ditunjukkan oleholeh jarum penunjuk
padaalat ukur tekanan.
Tekanan absolut: tekananyang dipengaruhi olehbesarnya tekanan
udara luar.
Tekanan absolut= tekanangauge + tekanan atmosfir.
Aplikasi sistem hidrolik
Penggunaan tenaga hidrolik dapat dibagi menjadi dua bagian
yaitu:Stationary hydraulicMobile hydraulic
Aplikasi stationary hydraulic antara lain:
Production and assembly machinesPressesLifting and conveying
devicesInjection moulding machinesLiftRolling linesDll
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
3/18
6/25/2014
3
Aplikasi mobile
hydraulic: Hydraulic jack
Construction machinery
Tipper, excavator,elevating platform
Lifting and conveyingdevice
Agriculture machinery
Keuntungan-keuntungan penggerak hidrolik:
Transmisi gaya yang besar dengan menggunakan komponen yang
kecil(intensitas daya tinggi) Pengaturan arah, kecepatan dan
tekanan dapat dilakukan dengan mudah,
sehingga gerakan bisa lebih teratur. Penempatan dan pengaturan
komponen-komponen hidroliklebih sederhana dan
tidak diperlukan tempat yang besar. Start-up under heavy load
Operasinya lembut Pengendaliannya bagus
Kelemahas penggerak hidrolik: Bagian-bagian tertentu harus
dibuat sangat cermat. Menghasilkan polusi berupa minyak hidrolik
Sensitif terhadap kotoran Dipengaruhi temperatur Faktor
efisiensinya rendah
Hydraulic system efficiency Hydraulic fluid
Pada prinsipnya semua cairan dapat digunakansebagai pemindah
energi tekanan. Namun dalaminstalasi hidrolik memerlukan fluida
hidrolik yangmempunyai karakteristik tertentu. Air tidak
dapatdipakai sebagai fluida hidrolik sebab air dapat
menyebabkan beberapa masalah misalnya korosi,titik didih, titik
beku dan viskositas rendah.
Tugas dari minyak hidrolik:Pemindah
tekananPelumasPendinginPeredam osilasiPelindung karat
Transmisi sinyal
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
4/18
6/25/2014
4
Oli hidrolik mempunyaisifat sifat:Tidak dapat dimampatkan
(uncompressible)
Mudah mengalir (fluidity)
Mempunyai sifat fisika dan kimia yang stabil
Mempunyai sifat melumasi
Mencegah terjadinya karat
Bersifat mudah menyesuaikan dengan tempat
Harus dapat memisahkan kotoran.
HIDRAULIC SYSTEM COMPONENTS 1. Power supply section
Unit power supplyberfungsi untukmenghasilakan dayahidrolik
dengan caramengubah energi mekanik
dari motor penggerak. Komponen-komponen
pada unit power supplyadalah: drive Hydraulic pump Pressure
relief valve Filter Heater and cooler Reservoir
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
5/18
6/25/2014
5
1a. Drive
Drive digunakan untuk
menggerakkan pompahidrolik agar dihasilkantekanan pada
fluidahidrolik.
Drive dapat berupa:
Mesin diesel
Motor listrik
1b. Hydraulic pump
Pompa hidrolik
berfungsi untukmengubah tenagamekanik menjadi tenagafluida
hidrolik.
Macam-macam pompahidrolik:Gear pump.
Pompa roda gigi (gearpump) banyak sekalidigunakan pada
sistemhidrolik, karena pompa inisangat sedeerhana danekonomis.
Gear pump digolongkanmenjadi dua:
Internal gear pump
External gear pump
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
6/18
6/25/2014
6
Piston pump
Piston pump sering sekalidipakai pada sistemhidrolik modern,
dimanadigunakan kecepatantinggi dan tekanan tinggi.
Piston pump dibagimenjadi dua, axial pistonpum dan radial
pistonpump.
screw pump
Perhitungan volumetric efficiency dan daya untuk
menggerakkanpompa
Dimana: VP=volumetric efficiency Qact=debit pompa aktual
(liter/menit) Qth=banyaknya discharge secara teoritis
(liter/menit)
Daya untuk menggerakkan pompa:
Dimana: P=tekanan (Kg/cm2) Q=debit (liter/menit) 450=angka
konversi untuk PS
1c. Filter dan Hose Line
Oil filter digunakanuntuk menyaringkotoran yang
terkandungdidalam oli agar tidak
ikut bersirkulasi kembalidalam sistem.
Dalam oil filter assy jugadipasang by pass valveyang digunakan
untukmemberikan jalan lain(safety) bila filter kotoratau buntu.
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
7/18
6/25/2014
7
Untuk menyalurkan olihidrolik ke seluruh komponen
hidrolik diperlukan sistemplumbing, untukmenghasilkan
sistemplumbing yang baik makadigunakan hose.
Fungsi hose adalah: Untukmenyalurkanoli Peredam getaran dan
peredam
suara
Hydroulic hose terdiri daritiga bagian dasar: Inner tube
Reinforcement layers Outer cover
1d. Tangki hidrolik
Pungsi tangki hidrolik:
Tempatpenampungan/penyediaan oli
Pendinginan oli yangkembali dari sistem
Oil reservoir(tank)
2. Hydraulic Valve
Valves adalah peralatanuntuk mengendalikanaliran energi.
Valve dapatmengendalikan danmengatur arah aliranfluida hidrolik,
tekanan,laju aliran, kecepatanaliran.
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
8/18
6/25/2014
8
Macam-macam valves
antara lain: Pressure valve
Directional control valve
Non-return valve
Flow control valve
2a. Pressure Valve
Pressure valve have the task of controlling and
regulating the pressure in a hydraulic system and inparts of the
system Pressure relief valve
Pressure regulator
Pressure relief valvePressure regulatorReduce the input pressure
to a specified output pressure
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
9/18
6/25/2014
9
2b. Directional control valve
Components which
change, open or closeflow paths in hydraulicsystem. They are
used tocontrol the direction ofmotion of powercomponent.
2/2 way valvetriggering a singleacting cylinder
3/2 way valvetriggering asingle actingcylinder
4/2 way valvetriggering a doubleacting cylinder
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
10/18
6/25/2014
10
2c. Non return valve
Block the flow in one
direction and permit freeflow in the other.
Pump protection
2d. Flow control valve
Untuk mengatur lajualiran minyak hidrolik
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
11/18
6/25/2014
11
3. Hydraulic Actuator
Hydraulic actuator
berguna untukmengubah energi tekanfluida menjadi
energimekanik.
Hydraulic aktuatorterdiri dari:
Cylinder untukmenghasilkan gerak linier.
Hydraulic motor untukmenghasilkan gerak putar.
3a. Hydraulic cylinder
Cylinder adalahkomponen penggerakyang mengubah tenagahidrolik
menjadi tenaga
mekanik. Cylindermenghasilkan gerakanlinier melalui tekananpada
permukaan pistonyang dapat bergerak.
Cylinder dapat dibagimenjadi dua: Single-acting cylinder
Double-acting cylinder
Single acting cylinder
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
12/18
6/25/2014
12
Double acting cylinder
3b. Hydraulic motor
Hydraulic motors adalahkomponen penggerakhidrolik
yangmenghasilkan gerakan
rotary.
Arah gerakan motorhidrolik dapat diaturdengan cara mengaturarah
gerakan fluidahidrolik.
HIDRAULIC SYMBOLS
Pump and motor
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
13/18
6/25/2014
13
Directional control valve Method of actuation
Pressure valve Flow control valve
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
14/18
6/25/2014
14
Non return valve Cylinder
Transfer of energy Measuring devices and combination of
devices
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
15/18
6/25/2014
15
ELECTRICAL DEVICES
Rangkaian hidrolik lengkapdapat dioperasikansecaraefektif tanpa
peralatanelektronik.
Namun,penggunaanperalatan elektronik yangefektif dapat
memberikanpengendalian yang lebihefektif danmenyederhanakan
kontrolotomatis sekuensial.
Solenoide
Aktuasi dorong atau tarik
dapat dilakukan olehsolenoid. Solenoid dapatmenggerakkan
katub,mengontrol pompa danmelakukan mekanismelatch (mengunci).
Other electrical control
Komponen elektronik yangsering digunakanmengendalikan
peralatanhidrolik antara lain: Motor
Motor control (starter)
Push button & selectorswitch
Limit switch
Pressure switch
Timer
Relay
Solenoid
Transformer
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
16/18
6/25/2014
16
Circuit diagram
Gambar disampingmemperlihatkan sebuah
mesin yang mempunyai duasilinder A dan B. silinder Adipasang
horisontalsedangkan silinder Bdipasang vertikal. Silinder Aharus
bergerak kekanan, dariposisi 1 ke posisi 2 danberhenti. Silinder B
lalu harusbergerak naik dari posisi 3 keposisi 4. silinder A
menaikkantekanan untuk melawanbenda kerja sampai tekananyang
diinginkan tercapai. LaluA dan B mundur bersama-sama.
Rangkaian disampingmemperlihatkanpengaturan yangdiperlukan
untukmenggerakkan silinde Akekanan.
Solenoid harus dihidupkandengan menggunakan relaykontak sehingga
relay tetapaktif setelah saklar startdilepas. Relay yang
lainmengunci untuk menjagarelay tetap aktif.
Gambar disamping rangkaiantelah ditambah dengankomponen untuk
menyetopsilinder A dan menggerakkansilinder B. relay 2-CR sudah
ditambahkan, relay ini disupply dari limit switch 1-LS,yang mana
diaktuasi olehsilinder A yang bergerak kesebuah titik dimana
limitswitch dipasang. Relay 2-CRdeenergize solenoid X
untukmenghentikan silinder A danenergize solenoid Z
untukmenggerakkan silinder B.
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
17/18
6/25/2014
17
Untuk menyelesaikan siklus,komponen yang lain ditambahkanseperti
pada gambar disamping.
Ketika silinder B telah maju penuh,limit switch 2-LS diaktuasi,
laluenergize relay ketiga 3-CR. Relay3-CR deenergize relay 2-CR
untukenergize solenoid X dan deenergizesolenoid Z. ini
memungkinkansilinder A untuk menekan lagi dan
jugamenyetop silinder B. sebuahpressure-switch ditambahkandengan
relay 1-CR secara seri makaketika tekanan telah mencapainilai yang
ditentukan, pressure-switch terbuka, deenergize relay 1-CR. Relay
1-CR lalu deenergizesolenoid X dan energize solenoid
Ydan W untuk memundurkansemua silinder.
HYDRAULIC SYSTEM DESIGN
Cylinder to lift a hood of
the tempering furnace
Circuit diagram with technical data
-
5/24/2018 13. Hydraulic Actuator
18/18
6/25/2014
18
Forging machine Hydraulic circuit of D 375A-5
TUGAS KELOMPOK
Kelompok 1: no. 1 9
Kelompok 2: no. 10 18
.
.
Kelompok 6: no. 46 55
Jelaskan sensor dan aktuator pada mesin industri.