BAB IILANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Dasar Pompa Pompa adalah mesin atau peralatan
mekanis yang digunakan untuk menaikkan fluida dari dataran rendah
ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan cairan dari daerah
bertekanan rendah kedaerah yang bertekanan tinggi dan juga sebagai
penguat laju aliran pada suatu sistem jaringan perpipaan.Pada
prinsipnya pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi
aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan
untuk menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan tahanan yang terdapat
pada saluran yang dilalui.2.2 Klasifikasi PompaBerdasarkan prinsip
kerjanya, pompa dapat diklasifikasikan kedalam dua jenis, yaitu
positive displacement pump dan pompa dinamik.2.2.1 Positive
Displacement PumpPositive displacement pump adalah pompa yang
menghasilkan kapasitas intermitten karena fluidanya ditekan dalam
elemen-elemen pompa dengan volume tertentu. Pompa jenis ini
menghasilkan head yang tinggi dengan kapasitas yang rendah.
Positive displacement pump dapat dibagi lagi menjadi 3 jenis, yaitu
Pompa piston, Pompa roda gigi, dan Pompa torak.2.2.1.1 Pompa
PistonPrinsip kerja pompa piston adalah dengan memanfaatkan gerakan
naik-turun piston sebagai penggerak keluar masuknya suatu fluida.
Fluida masuk melalui katup isap (suction valve) ke dalam silinder
dan kemudian ditekan oleh piston, sehingga tekanan statis fluida
naik dan mampu mengalirkan fluida keluar melalui katup tekan
(discharge valve). Dalam aplikasinya pompa piston banyak digunakan
untuk keperluan pemenuhan tenaga hidrolik pesawat angkat. Pompa
piston ditunjukkan dalam gambar 2.1.
Gambar 2.1. Bagian-bagian pompa piston2.2.1.2 Pompa Roda
GigiPompa ini terdiri dari 2 buah roda gigi yang di pasang saling
merapat. Prinsip kerjanya adalah dengan memanfaatkan perputaran
roda gigi yang saling berlawanan arah yang akan mengakibatkan
tekanan vakum pada sisi hisap, akibatnya fluida akan terisap masuk
ke dalam ruang pompa. Kemudian fluida di kompresikan ke luar pompa
hingga tekanan tertentu. Pompa roda gigi terdiri dari roda gigi
penggerak dan roda gigi yang digerakkan. Pompa roda gigi dapat
dilihat pada gambar 2.2
Gambar 2.2. Pompa Roda Gigi2.2.1.3 Pompa TorakPrinsip kerjanya
adalah torak melakukan gerakan isap terbuka dan katup tekan
tertutup. Sedangkan pada saat torak mulai melakukan gerakan tekan,
katup isap tertutup dan katup tekan terbuka. Kemudian fluida yang
tadinya terisap dibuang pada katup tekan. Skema pompa torak dapat
dillihat pada gambar 2.3
Gambar 2.3. Skema Pompa Torak2.2.2 Pompa DinamikPompa dinamik
adalah pompa yang ruang kerjanya tidak berubah selama pompa
bekerja. Pompa ini memiliki elemen utama sebuah rotor dengan satu
impeller yang berputar dengan kecepatan tinggi. Fluida masuk
dipercepat oleh impeller yang menaikkan kecepatan absolut fluida
maupun tekanannya dan melemparkan aliran melalui selubung pompa
(volute). Pompa dinamik dapat dibagi menjadi pompa aksial dan pompa
sentrifugal.2.2.2.1 Pompa AksialPrinsip kerja pompa ini yaitu
dengan berputarnya impeller akan mengisap fluida yang akan
dipompakan dan menekannya ke sisi tekan dalam arah aksial (tegak
lurus). Pompa aksial biasanya diproduksi untuk kebutuhan head
rendah dengan kapasitas aliran yang besar. Dalam aplikasinya pompa
jenis ini banyak digunakan untuk irigasi. Skema pompa aksial dapat
dilihat pada gambar 2.4
Gambar 2.4. Skema Pompa Aksial2.2.2.2 Pompa SentrifugalPompa
sentrifugal adalah sebuah mesin kinetis yang mengubah energi
mekanik menjadi energi fluida dengan menggunakan gaya sentrifugal
(Sularso,2004). Pompa sentrifugal terdiri dari sebuah impeller yang
berputar di dalam sebuah rumah pompa (Casing). Rumah pompa
dihubungkan dengan saluran hisap dan saluran keluar, sedangkan
impeller terdiri dari sebuah cakram dan terdapat sudu-sudu, arah
putaran sudu-sudu itu biasanya dibelokkan ke belakang terhadap arah
putaran. Bagian-bagian pompa sentrifugal diperlihatkan pada gambar
2.5.
Gambar 2.5. Bagian-bagian pompa Sentrifugal Keterangan gambar:1.
Casing 2. Impeller 3. Shaft seal4. Bearing housing5. Shaft 6.
Lubricating reservoir7. Eye of impeller2.3 Fungsi dan Nama
Bagian-bagian Utama Pompa SentrifugalSecara umum pompa sentrifugal
dapat dibagi kedalam beberapa bagian utama. Bagian-bagian utama
pompa sentrifugal dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar2.6. Bagian utama pompa sentrifugalFungsi dari
bagian-bagian pompa sentrifugal dapat dilihat pada tabel 2.1
berikut. Tabel 2.1. Bagian- bagian pompa sentrifugal dan
fungsinyaNoNama bagianFungsi
1Stuffing boxMencegah kebocoran pada daerah dimana poros ini
menembus casing dari pompa sentrifugal.
2Packing Mencegah dan mengurangi kebocoran cairan dari casing
pompa yang berhubungan dengan Poros, biasanya terbuat dari Asbes
atau Teflon.
3Shaft Meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi
dan sebagai tempat tumpuan impeller dan bagian-bagian lain yang
berputar.
4Shaft sleeve Melindungi poros dari erosi, korosi, dan juga
keausan.
5Vane Sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller.
6Casing Sebagai pelindung elemen di dalam pompa.
7Eye of impellerSebagai bagian masuk pada arah hisap
impeller.
8Bearing Menumpu atau menahan beban dari poros agar dapat
berputar, memperlancar putaran poros dan menahan poros agar tetap
pada tempatnya
9Casing wear -ringMeminimalisir kebocoran cairan yang melewati
bagian depan atau bagian depan impeller dengan memperkecil celah
antara casing dengan impeller.
10Impeller Mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi
kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga
cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi
kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk
sebelumnya.
11Discharge nozzleSebagai tempat keluarnya fluida hasil
pemompaan.
2.4 Kerja Pompa SentrifugalPompa sentrifugal mempunyai impeller
untuk mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke tempat
yang lebih tinggi. Daya dari luar diberikan kepada poros pompa
untuk memutar impeller di dalam zat cair, maka zat cair yang ada di
dalam impeller, oleh dorongan sudu-sudu ikut berputar. Karena
timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah-tengah
impeller ke luar melalui saluran di antara sudu-sudu. Di sini head
tekan zat cair menjadi lebih tinggi, demikian pula head
kecepatannya bertambah besar karena zat cair mengalami
percepatan.Jadi impeller pompa berfungsi memberikan kerja kepada
zat cair sehingga energi yang dikandungnya menjadi bertambah besar.
Selisih energi per satuan berat atau head total zat cair antara
saluran hisap dan saluran keluar pompa disebut head total pompa.
Dari uraian di atas jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah
energi mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida.
Energi inilah yang menyebabkan pertambahan head tekanan, head
kecepatan, dan head potensial pada zat cair yang mengalir secara
kontinyu.2.5 Klasifikasi Pompa Sentrifugal2.5.1 Klasifikasi Menurut
Jenis ImpellerImpeller memiliki beberapa jenis, diantaranya adalah
impeller jenis tertutup, impeller jenis setengah terbuka, dan
impeller jenis tebuka. Masing-masing impeller akan dijelaskan
sebagai berikut.2.5.1.1 Impeller TertutupSudu-sudu ditutup oleh dua
buah dinding yang merupakan satu kesatuan, digunakan untuk memompa
zat cair yang bersih atau sedikit mengandung kotoran. Impeller
tertutup dapat dilihat pada gambar 2.7
Gambar 2.7. Impeller Tertutup
2.5.1.2 Impeller Setengah terbukaImpeller jenis ini terbuka di
sebelah sisi masuk (depan) dan tertutup di sebelah belakang.
digunakan untuk memompa zat cair yang mengandung sedikit kotoran,
misalnya air yang bercampur pasir. Impeller setengah terbuka
ditunjukkan pada gambar 2.8.
Gambar 2.8. Impeller Setengah terbuka2.5.1.3 Impeller
TerbukaImpeller jenis ini tidak ada dindingnya di depan ataupun di
belakang, bagian belakang ada sedikit dinding yang disisakan untuk
memperkuat sudu-sudu. Jenis ini banyak digunakan untuk memompa zat
cair yang banyak mengandung kotoran yang volumenya lebih besar dari
butiran pasir. Impeller terbuka ditunjukkan pada gambar 2.9.
Gambar 2.9. Impeller Terbuka2.5.2 Klasifikasi Menurut bentuk
RumahMenurut bentuk rumahnya, pompa sentirfugal dapat dibagi
menjadi dua macam, yaitu Pompa Volut dan Pompa Diffuser.2.5.2.1
Pompa VolutPada pompa sentrifugal, zat cair pada impeller secara
langsung dibawa ke rumah volut. Pompa volut diperlihatkan seperti
pada gambar 2.10.
Gambar 2.10. Pompa Volut2.5.2.2 Pompa DiffuserPompa sentrifugal
ini dilengkapi dengan sudu-sudu diffuser di sekeliling impeller.
Konstruksi dan bagian-bagian pompa ini sama dengan pompa volut.
Fungsi dari diffuser adalah untuk meningkatkan efisiensi pompa dan
konstruksinya lebih kuat. Karena itu, konstruksinya sering dipakai
pada pompa besar dengan head tinggi. Pompa ini juga sering dipakai
sebagai pompa bertingkat banyak karena aliran dari tingkat satu ke
tingkat berikutnya dapat dilakukan tanpa menggunakan rumah volute.
Pompa diffuser ditunjukkan pada gambar 2.11.
Gambar 2.11. Pompa Diffuser2.6 Fluida Fluida dapat didefinisikan
sebagai zat yang bentuknya dapat berubah secara kontinyu akibat
gaya geser, berapapun kecilnya gaya geser tersebut. Gaya geser
adalah komponen gaya yang menyinggung permukaan.2.6.1 Jenis-jenis
fluidaFluida dapat dibedakan menjadi cairan dan gas. Cairan
bersifat inkompresibel (tidak dapat dimampatkan) seperti air,
minyak, benzene, gasoline, alkohol, dan cairan lainnya, sedangkan
gas memiliki sifat kompresibel (volume dapat
diperkecil/dimampatkan) seperti udara, oksigen, nitrogen, helium,
dan sebagainya.Perbedaan antara cairan dan gas dapat disebutkan
sebagai berikut.a. Cairan: bersifat tidak kompresibel dan cenderung
mengisi volume tertentu, membentuk permukaan bebas dalam medan
gravitasi jika tidak dibatasi dari atas, dan menjaga permukaan
selalu rata.b. Gas: bersifat kompresibel, mengisi ruangan tertutup
dan dengan masa tertentu mengembang sampai mengisi seluruh bagian
tempatnya. Jika dibuka, gas cenderung berkembang dan keluar dari
ruangan tersebut. Volume gas tidak tertentu dan jika tanpa wadah
yang membatasinya, gas akan membentuk atmosfir yang pada hakikatnya
bersifat hidrostatik.2.6.2 Sifat-sifat fluidaBeberapa sifat fluida
antara lain.1. Berat jenisAdalah gaya yang ditimbulkan oleh
percepatan gravitasi yang bekerja pada satu satuan volume. = w/V =
. g (1)berat jenis air, 40C, = 9,81 kN/m3 = 62,4 lb/ft3 2. Rapat
massa (mass density)Adalah massa per satuan volume. Kerapatan massa
tidak tetap tergantung suhu, tekanan dan jenis fluida. = m/V
(2)Rapat massa air, 40C = = 1000 kg/m3 = 1.94 slug/ft3Rapat massa
udara, ud = 1,22 kg/m3 = 0,00237 slug/ft33. Volume jenis (specific
volume)Adalah volume per satuan massa.v = 1/ (3)4. Specific gravity
(sg)Merupakan perbandingan rapat massa suatu zat terhadap rapat
massa air murni pada temperature 40C.Sgfluida = fluida/ = fluida/5.
ViskositasViskositas atau kekentalan adaah sifat yang menentukan
besar kecilnya daya tahan suatu zat/fluida terhadap gaya geser.
Hukum viskositas Newton menyatakan bahwa untuk laju perubahan
bentuk sudut fluida tertentu maka tegangan geser berbanding lurus
dengan viskositas. Viskositas gas meningkat dengan temperature,
tetapi viskositas cairan berkurang dengan naiknya
temperatur.Viskositas / kekentalan dapat dibagi menjadi 2, yaitu.a.
Kekentalan mutlak (dinamis), dapat didefinisikan dengan rumus:
(5)dengan satuannya Pa.detik, N.dt/m2 atau kg/m.dtb. Kekentalan
kinematik, dapat didefinisikan sebagai: = / (6)dengan satuan
m2/detik, ft2/detik.2.7 Dasar Perhitungan2.7.1 Persamaan
BernoulliPersamaan Bernoulli adalah persamaan yang menghubungkan
perubahan tinggi kecepatan, tinggi tekanan, dan tinggi letak dari
fluida. Persamaan bernoulli dinyatakan dengan persamaan 7 (Austin
H., Crunch., 1993). (7)Keterangan:V= kecepatan aliran rata-rata
(m/s)g= percepatan gravitasi (m/s2)= kerapatan fluida (kg/m3)z=
tinggi letak (m)H= tinggi energy (m)V2/2g= tinggi kecepatan (m)P/g=
tinggi tekanan (m)2.7.2 Persamaan KontinuitasPersamaan kontinuitas
adalah persamaan yang menyatakan bahwa didalam aliran cairan
termampatkan, jumlah aliran pada setiap satuan waktu adalah sama
pada semua penampang di sepanjang aliran. Persamaan kontinuitas
dapat dinyatakan dengan persamaan 8 dan 9 (Austin H., Crunch.,
1993).1.V1.A1 = 2.V2.A2 (8)Diketahui bahwa:Q = V.AMaka:1.Q1 =
2.Q2untuk cairan tidak termampatkan (incompressible), nilai (massa
jenis) adalah tetap. Karena air termasuk kedalam fluida yang tidak
termampatkan, maka:Q = Q1 = Q2Q = V1.A1 = V2.A2 (9)Keterangan:Q =
debitV1= kecepatan aliran rata-rata dibagian pipa masuk (m/s)V2=
kecepatan aliran rata-rata dibagian pipa keluar (m/s)A1 = luas
penampang pipa bagian dalam pada pipa masuk (m2)A2 = luas penampang
pipa bagian dalam pada pipa keluar (m2) 2.7.3 Efisiensi
PompaEfisiensi pompa dinyatakan dengan persamaan 10 (Careca F.,
dkk., 2011) = ph / BHP x 100% (10)Keterangan:= efisiensi pompaBHP=
daya poros (watt)ph= daya hidrolis (watt)2.7.4 Daya Poros (BHP)Daya
poros adalah daya yang bekerja pada poros untuk menggerakkan sebuah
pompa atau biasa disebut BHP(Break Horse Power). Daya ini
dinyatakan dengan persamaan 11 (Careca F., dkk., 2011).
(11)Keterangan:BHP= daya poros (watt)T= torsi (N.m) = kecepatan
sudut poros (rad/s)N= kecepatan putar (rpm)2.7.5 Torsi Torsi atau
momen gaya adalah hasil kali antara gaya F dan panjang lengan
momennya (m).Torsi dinyatakan dengan persamaan 12 (Careca F.,
dkk.,2011).T = F.L (12)Keterangan:T = Torsi (N.m)F = Gaya (kgf)L =
Panjang (m)2.7.6 Daya Hidrolis (ph)Daya hidrolis adalah daya dari
pompa sentrifugal yang dipindahkan ke dalam fluida, daya ini dapat
dinyatakan dengan persamaan 13 (Dietzel F.1980).Ph = .g.H.Q
(13)Keterangan;Ph= Daya hidrolis (watt)= Kerapatan fluida (kg/m3)g
= Percepatan gravitasi (m/s2)H= Head total pompa (m)Q= Kapasitas
fluida yang dipompa (m3/s)2.7.7 Head TotalHead total pompa pada
sebuah penampang adalah head yang terdiri dari beberapa head,
diantaranya adalah head tekanan, head kecepatan, dan head
potensial. Ketiga head ini adalah energi mekanik yang dikandung
oleh satu satuan berat (kgf) zat cair yang mengalir pada penampang.
Satuan energi per satuan berat adalah ekuivalen dengan satuan
panjang yaitu meter, seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.12.
Maka head total dapat dinyatakan dengan persamaan 14.H = hp + hv +
ha + hL (14)Keterangan:H = Head total pompa (m)Hp = Head karena
tekanan (m)Hv = Head karena kecepatan (m)Ha = Head statis total
(m)head ini adalah perbedaan tinggi antara muka air di sisi keluar
dan di sisi hisap.HL = Kerugian head di pipa, katub, belokan,
sambungan (m)
Gambar 2.12. Head pompa2.7.8 Head TekananHead karena tekanan
dapat dinyatakan dengan persamaan 15 (15) Keterangan:hp = Head yang
diakibatkan karena tekanan (m)Pd= Tekanan keluar absolut (N/m2)Ps=
Tekanan masuk absolut (N/m2)= Berat per satuan volume zat cair yang
dipompa (N/m3)2.7.9 Head KecepatanHead karena tekanan dapat
dinyatakan dengan persamaan 16 (16) Keterangan:hv = Head yang
diakibatkan karena kecepatan (m)Vd= Kecepatan rata-rata aliran
dibagian pipa keluar (m/s)Vs= Kecepatan rata-rata aliran dibagian
pipa masuk (m/s)g= Percepatan gravitasi (9,8 m/s2)2.7.10 Laju
aliran fluida (v)Laju aliran fluida dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan 17 berikut. (17)Keterangan:v= Laju aliran
fluida (m/s)Q= Debit (m3/s)A= Luas penampang pipa bagian dalam
(m2)Luas penampang pipa adalah: (18)Keterangan:A = Luas penampang
pipa bagian dalam (m2)d= Diameter pipa (m)jadi laju aliran pada
pipa bagian keluar dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut.
(19)Untuk mencari nilai laju aliran pada pipa hisap dapat dihitung
dengan menggunakan persamaan kontinuitas sebagai berikut. (20)Jika
Qd = Qs Maka vs . As = vd . Ad (21)2.7.11 Debit aliran (flow
rate)Kuantitas aliran fluida didalam suatu sistem persatuan waktu
dapat ditunjukkan dengan tiga persamaan berikut ini.1. Volume flow
rate: Q = A . V (22)2. Weight flow rate:W = . Q (23)3. Mass flow
rate:m = . Q (24)dengan:A= Luas penampang aliran (m2)V= Kecepatan
aliran rata-rata (m/s)= Berat jenis fluida (N/m3)= Rapat massa
fluida (kg/m3)Volume flow rate yang biasa digunakan dalam dunia
industri dapat dibagi dalam beberapa jenis, seperti yang
ditunjukkan dalam tabel 2.1 berikut.2.8 Excavator Dengan Penggerak
Sistem Hydraulik.2.8.1 Definisi Hydraulic ExcavatorExcavator adalah
alat berat yang dipergunakan untuk menggali dan mengangkut (loading
and unloading) suatu material (tanah, batubara, pasir
danlain-lainnya). Berdasarkan sistem penggeraknya, excavator
dibedakan menjadidua yaitu excavator sistem tali, tetapi sudah
jarang digunakan karena kurang efisien dalam penggunaannya dan
excavator sistem hidraulik dengan media utama berupa fluida.Prinsip
kerja sistem hidraulik excavator adalah dengan memanfaatkan
penggunaan hukum pascal dimana dalam sebuah ruangan tertutup,
tekanan yang bekerja pada fluida akan merambat merata ke semua
arah. Besarnya tekanan dalam fluida adalah gaya (F) dibagi dengan
luas bidang tekannya (A). Dengan menggunakan inkompresible fluida,
tekanan pada suatu titik akan bekerja ke segala arah dan sama
besar.Fungsi hidraulik excavator secara umum adalah.1. Mengerjakan
kegiatan pertambangan2. Pembukaan lahan hutan untuk lahan
pertanian3. Pembuatan jalan perintis4. Pembuatan parit dan
irigasi5. Mengerjakan kegiatan kehutanan.Pada dasarnya tenaga
penggerak hidraulik excavator ada dua yaitu engine type (diesel)
dan battery type (motor listrik). Pada laporan ini, sistem
penggerak hidraulik yang digunakan adalah mesin diesel. Prinsip
kerja sistem ini adalah merubah energi mekanik menjadi energi
hidraulik melalui tekanan pompa yang kemudian didistribusikan ke
silinder hidraulik untuk menghasilkan gerakan, sedangkan motor
listrik digunakan untuk menstarter dan menyuplai energi
komponen-komponen elektrik seperti dynamo, lampu, alat-alat ukur
operator dan sebagainya.2.8.2 Konstruksi Hidraulik ExcavatorSecara
umum konstruksi Hydraulic Excavator terdiri dari attachment dan
Base Machine yang masing-masing meliputi:1. Attachment, yang
terdiri dari:a. Boom, adalah attachment yang menghubungkan base
frame ke arm denganpanjang tertentu untuk menjangkau jarak
loading/unloading.b. Arm, adalah attachment yang menghubungkan boom
ke bucket.c. Bucket, adalah attachment yang berhubungan langsung
dengan material pada saat proses loading material.2. Base machine,
yang terdiri dari:a. Base Frame, adalah bagian yang terdiri dari
cabin (untuk pusat operasional operator), mesin, counter weight dan
komponen lainnya diatas revo frame.b. Track Frame, adalah komponen
yang terdiri dari center frame dan crawler frame yang menjadi
tumpuan operasional Hydraulic Excavator.c. Track Shoe, adalah
komponen yang berfungsi seperti roda pada kendaraan, untuk
menggerakan Hydraulic Excavator.Untuk memperjelas konstruksi
hydraulic excavator beserta bagian-bagiannya dapat dilihat pada
gambar 2.12.
Gambar 2.13 Bagian-bagian dari Hydraulic Excavator PC200
2.8.3 Mekanisme KerjaHidraulik excavator memiliki mekanisme
kerja berawal dari mesin diesel yang memutar pompa yang kemudian
mengalirkan fluida dari tangki kedalam sistem dan kemudian kembali
lagi ke tangki. Komponen-komponen yang mendapat distribusi fluida
dari pompa adalah Bucket cylinder, Arm cylinder, Boom cylinder,
Swing motor, Travel motor. Kondisi kerja Hydraulic excavator dibagi
menjadi enam, yaitu.1. SwingPergerakan pada saat Body dan
Attachment Hydraulic Excavator berputar sampai 360o. Sistem gerakan
ini adalah dengan menggerakan lever yang membuka katup pada Control
Valves yang berisi fluida hydraulic agar mengalir ke Swing Motor
sehingga Hydraulic Excavator akan berputar dengan putaran
tertentu.2. Traveling Left ShoePergerakan ini dibagi menjadi dua
gerakan yaitu gerakan maju dan gerakan mundur yang digerakan oleh
katup yang ada di Control Valves. Energi hidraulik dari pompa akan
diubah lagi menjadi energi mekanis melalui Travel Motor. Travel
Motor memutar Sprocket selanjutnya menggerakkan Track Shoe sehingga
menghasilkan gerakan pada Hydraulic Excavator. 3. Traveling Right
ShoePergerakan ini dibagi menjadi dua gerakan yaitu gerakan maju
dan gerakan mundur yang digerakkan oleh katup yang ada di Control
Valves. Energi hidraulik dari pompa akan diubah lagi menjadi energi
mekanis melalui Travel Motor. Travel Motor memutar Sprocket
selanjutnya menggerakan Track Shoe sehingga menghasilkan gerakan
pada Hydraulic Excavator.4. BoomPergerakan Boom dilakukan oleh Boom
Cylinder. Sistem gerakan ini dilakukan dengan menggerakkan lever di
ruang operator sehingga katup Boom Raise dan katup Boom Dowm pada
Control Valve yang berhubungan dengan Boom Cylinder akan terbuka.
Boom akan melakukan gerakan mengangkat jika katup Boom Raise
terbuka sedangkan katup Boom Down tertutup. Fluida akan mengalir
dari katup Boom Raise dan menekan piston dari Cylinder Boom.5. Arm
Pergerakan Arm dilakukan oleh Arm Cylinder. Sistem gerakan ini
diatur oleh katup Arm In dan katup Arm Out. Arm akan melakukan
gerakan rnengangkat jika katup Arm out terbuka sedangkan katup Arm
In tertutup. Fluida akan mengalir dari katup Arm Out dan menekan
piston Arm Cylinder. Sedangkan untuk gerakan Arm turun, kondisi
katup arm in dan arm out berlaku sebaliknya.6. Bucket Pergerakan
Bucket dilakukan oleh Bucket Cylinder. Sistem gerakan ini diatur
oleh pergerakan katup Bucket Crawl dan katup Bucket Dump. Bucket
akan melakukan gerakan mengangkat (dump) jika katup Bucket dump
terbuka sedangkan katup Bucket Crawl tertutup. Pada saat itu,
fluida akan mengalir dari katup Bucket dump dan menekan piston
Bucket Cylinder. Sedangkan gerakan Bucket menekuk (crawl) kondisi
katup bucket crawl dan katup bucket dump adalah
sebaliknya.Mekanisme dan kondisi kerja Excavator secara hidraulik
dapat dlihat pada gambar 2.14 berikut.
Gambar 2.14. Diagram sistem hydraulic Excavator2.9 Sistem
HidraulikSistem hidraulik adalah suatu sistem pemindahan dan
pengontrolan gaya dan gerakan menggunakan fluida berupa oli.
Mekanisme kerja sistem hidraulik dapat dilihat pada gambar 2.15
berikut.
Gambar 2.15. Skema konversi energi pada sistem hidraulikDari
gambar diatas dapat diketahui bahwa pompa digerakkan oleh mesin
atau motor listrik. Pompa menerima minyak dan merubah energi
mekanis yang diberikan menjadi energi hidraulik. Kemudian pompa
membagikan minyak bertekanan melalui saluran-saluran dari
elemen-elemen pengontrol menuju actuator (silinder, motor
hidraulik) yang mengkonversi energi hidraulik menjadi energi
mekanis.2.9.1 Kelebihan dan Kekurangan Sistem Hidraulik2.9.1.1
Kelebihan Sistem Hidraulik1. Transmisi daya dan gaya yang besar
dilakukan hanya dengan menggunakan komponen-komponen yang relative
sederhana dan bebas perawatan.2. Mudah dioperasikan.3. Sistematis
pengaturan komponen-komponen lebih mudah karena input daya dan
output daya (motor, pompa, dan silinder) dapat diletakkan secara
independent satu sama lain.4. Minyak hidraulik yang tidak hanya
dapat digunakan sebagai media transmisi gaya, tetapi juga dapat
digunakan sebagai pelumas komponen.5. Struktur yang relatif
sederhana serta kemungkinan dilakukannya otomasi dengan
komponen-komponen yang tersedia di pasaran komersial.2.9.1.2
Kekurangan Sistem Hidraulik1. Peka terhadap kebocoran.2. Peka
terhadap perubahan temperatur.3. Kerja sistem saluran tidak
sederhana.2.9.2 Dasar Perhitungan Sistem HidraulikDasar-dasar
perhitungan sistem hidraulik baik untuk motor hidraulik maupun
pompa hidraulik meliputi output flow, input power, shaft torque,
volumetric displacement, dan efficiency.2.9.2.1 Output FlowKeluaran
aliran (output flow) dapat dinyatakan dengan persamaan 18.
(18)Output flow untuk motor hidraulik adalah: (19)Output flow untuk
pompa hidraulik adalah: (20)Keterangan:Q= Debit aliran (lpm /
gpm)D= Displacement (cm3/rev)n= Shaft speed (rpm)v= Volumetric
efficiency2.9.2.2 Input PowerDaya pada sistem hidraulik dapat
dinyatakan dengan persamaan 21. (21)Input power untuk motor
hidraulik adalah: (22)Input power untuk pompa hidraulik adalah:
(23)Keterangan:P= Daya (kW/hp)p= Tekanan differential (bar/psi)t=
efficiency total ( t = v x hm)2.9.2.3 Shaft Torque Torsi pada shaft
sistem hidraulik dapat dinyatakan dengan persamaan 24 . (24)Torsi
shaft motor hidraulik adalah: (25)Sedangkan torsi shaft pada pompa
hidraulik adalah: (26)Keterangan:M= Torsi (Nm)p= Tekanan
differential (bar/psi)hm= mechanical efficiency2.9.2.4 Volumetric
DisplacementVolumetric displacement dapat dinyatakan dengan
persamaan 27. (27)Keterangan:D = Volumetric displacement
(cm3/rev)Q= Debit aliran (lpm/gpm)N= Shaft speed (rpm)2.10 Tanah
GambutTanah gambut terbentuk dari akumulasi sisa-sisa tanaman purba
yang mati dan sebagian mengalami perombakan, mengandung minimal 12
18% C organik dengan ketebalan minimal 50 cm. Gambut memiliki
banyak istilah padanan dalam bahasa inggris, antara lain disebut
peat, bog, moor, mure atau fen. Istilah-istilah ini berkenaan
dengan perbedaan jenis atau sifat gambut antara satu tempat dan
tempat lainnya. Gambut dapat diartikan sebagai material atau bahan
organik yang tertimbun secara alami dalam keadaan basa berlebihan,
bersifat tidak mampat, dan tidak atau hanya sedikit mengalami
perombakan.Proses pembentukan gambut dimulai dari adanya danau
dangkal yang secara perlahan ditumbuhi oleh tanaman air dan
vegetasi lahan basah. Tanaman yang mati dan melapuk secara bertahap
membentuk lapisan yang kemudian menjadi lapisan transisi antara
lapisan gambut dengan substratum (lapisan di bawahnya) berupa tanah
mineral. Tanaman berikutnya tumbuh pada bagian yang lebih tengah
dari danau dangkal ini dan membentuk lapisan-lapisan gambut
sehingga danau tersebut menjadi penuh.
Tambahin data jumlah hutan di Indonesia dan persen hutan gambut
di indonesia