DATA PERANCANGAN SISTEM HIDROLIK
Hidraulic control valve adalah salah satu komponen system hydraulic yang berfungsi untuk menaikkan tekanan, mengatur jumlah dan arah aliran oli yang diisap hydraulic pump dari hydraulic tank untuk mengoperasikan unit alat berat. Berdasarkan fungsinya hydraulic control valve terbagi atas 3 macam yaitu pressure control valve, directional control valve, dan flow control valve.
Pressure Control Valve (Katup Pengontrol Tekanan)
Pressure control valve adalah jenis katup dalam system hidrolik yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dengan cara mengembalikan semua atau sebagian oli ke tangki apabila tekanan dalam system hidrolik batas tekanan yang telah diatur. Pressure control valve terbagi atas 3 jenis yaitu tipe poppet, tipe pilot, dan tipe piston.
Tipe Poppet
Kontruksinya terdiri dari valve, spring dan andjusting screw beserta shim/nut.
Tipe Piston
Kontruksi pressure control valve tipe piston dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Tipe Pilot
Kontruksi dari tipe pilot ini dapat dilihat gambar dibawah ini.
Pressure Control Valve, juga dikenal dengan nama relief valve. Fungsi relief valve adalah untuk memberi perlindungan atau membatasi tekanan maksimum kepada sistem hidrolik sehingga komponen sistem tidak mengalami malfungsi, macet atau terbakar dan line / hose tidak terbakar atau bocor pada persambungan. Relief valve ini menjalankan fungsinya dengan cara memberikan jalan bagi zat cair sistem untuk dibelokkan ke reservoir ketika pengaturan tekanan valve telah dicapai.
Bukaan dari relief valve ini dicapai ketika tekanan zat cair pada sistem telah melebihi pengaturan oleh kekuatan spring pada relief valve. Spring yang menahan relief valve berada pada posisi tertutup / close.
Ketika tekanan zat cair naik mencapai tingkat yang melebihi kekuatan spring, maka relief valve akan membuka dan membuka aliran ke reservoir. Inilah yang dimaksud dengan relief, atau membatasi, yaitu melepaskan tekanan zat cair dalam sistem menurut nilai kekuatan spring dalam relief valve.
Flow Control Valve (Katup Pengontrol Aliran)
Flow control valve adalah katup yang berfungsi mengatur aliran oli yang masuk ke komponen actuator. Berbagai jenis katup yang termasuk ke dalamn jenis flow control valve antara lain throttle valve, vacuum valve, flow chek valve, demand valve, dan quick drop valve.
Thottle valve, berfungsi untuk mengalirkan oli ke dua arah yang arah aliran kembali diperkecil, sehingga volume oli yang mengalir menjadi kecil. Throttle valve banyak digunakan pada lift silinder.
Vacuum valve, berfungsi untuk mencegah kevakuman di dalam system hidrolik. Biasanya terletak antara actuator dan control valve. Nama lain vacuum valve adalah suction valve, intake valve, suction return valve, atau antivoid valve.
Flow chek valve atau flow reducing valve, berfungsi untuk mengurangi jumlah oli yang mengalir ke actuator sehingga gerakan actuator menjadi lambat sesuai dengan beban. Contoh pemakian flow reducing valve ialah pada tilt silinder pada bulldozer.
Flow Divider Valve, berfungsi untuk membagi aliran oli dari pompa menjadi dua aliran dimana yang salah satu alirannya adalah konstan. Contoh pemakaian flow divinder ini ialah pada motor grader. Konstrusinya terlihat pada gambar dibawah ni.
Demand Valve, berfungsi untuk menjaga aliran oli yang mengalir ke system steering selalu konstan. Demand valve banyak digunakan pada wheel loader dan dump truck.
Quick Drop Valve, berfungsi untuk mempercepat penurunan blade pada waktu control valve pada posisi lower, dimana oli dari sisi cylinder head dialirkan ke bottom cylinder. Contoh pemakaian katup ini adalah pada lift silinder (bulldozer).
Directional Control Valve (Katup Pengontrol Arah aliran)
Directional Control Valve berfungsi untuk mengontrol atau mengatur arah gerakan aktuator dengan merubah arah aliran oli atau memutuskan aliran oli.
Contoh directional control valve yaitu :
katup 3/2, penggerak manual/lever.
Katup pengarah di bawah ini disebut katup 3/2, penggerak manual/lever.
Artinya pada katup ini terdapat 3 (tiga) saluran (lubang), mempunyai dua posisi yaitu posisi netral (sebelum dioperasikan) dan posisi ON setelah dioperasikan untuk menggerakkan aktuator. Katup ini beroperasinya digerakkan secara manual oleh tuas atau lever.
Katup 4/3, penggerak lever dengan penahan.(4/3, DCV, manually with detent
Saluran-salurannya atau lubang (port) diberi nama sebagai berikut:
Saluran P atau 1 adalah saluran masuk yaitu cairan hidrolik dari pompa masuk ke katup .
Saluran A dan B atau 2 dan 4 adalah saluran operasional yang menghubungkan katup ke/dari aktuator.
Saluran T atau 3 adalah saluran buang yang menghubungkan katup dengan tangki hidrolik. Pada katup ini posisi netral adalah posisi tengah.
Air Pilot-Actuated, Three-Position, Spring-Centered, Four-Way Valve
Single Solenoid-Actuated, Four-Way, Two-Position, Spring Offset DCV
5/4 Spool Control Suatu system spool control valve yang mempunyai 5 port yang terdiri : port Inlet Bypass, Inlet standby, Outlet bypass (tank) dan 2 port Outlet-Inlet actuator, spool dapat digerakkan pada 4 posisi pergerakan spool, misal Raise, Hold, Float dan Lower.Jenis-jenis Selain dua type dasar ATO dan ATC tersebut, karakteristik aliran dari valve ditentukan pula oleh bentuk sumbat (plug)nya dan dudukan .(seat) nya dan juga faktor-fakta lain.
JENIS-JENIS KONTROL VALVE DITINJAU DARI JUMLAH
Karakteristik itu dapat diartikan sebagi hubungan antara pengangkatan valve dan hasil aliran. Bangun valve untuk pembukaan cepat (quick opening valve) prosentasi yang sama, karakteristik linear dan parabola dapat dipakai. Desain dari stem juga mengatur jangkauan suatu valve, yang merupakan ukuran maksimum dan minimum aliran yang dikontrol. Valve dengan dudukan tunggal (single seated valves) dipandu oleh valve plug stem atau oleh vane pada bagian bawah valve plug sering dijumpai. Valve tersebut lebih kedap menutup tetapi mempunyai kekurangan dalam kerjanya melawan gaya tak seimbang yang ditimbulkan oleh tekanan proses cairan melewati antara valve plug dan dudukan. Untuk mengatasi gaya ketidakseimbangan itu beberapa valve didapati dua plug pada stem valve yang sama, yang dikenal dengan nama double ported valves, dipersiapkan untuk aksi dua gaya yang berlawanan.
Bagaimanapun valve mempunyai kekurangan yaitu kekedapan menutup tidak diperoleh disebabkan tidak adanya dudukan lunak. Sekarang banyak secara umum menggunakan type sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambar di Pemilihan dan ukuran Pemilihan terhadap control valve ditujukan untuk ketepatan dalam penggunaan terhadap karakteristik proses yang harus dilakukan meliputi tekanan, temperatur, jatuh tekanan, stabilitas, kecepatan, aliran cairan alami dan Dampak-dampak dari kondisi masing-masing komponen harus secara hati-hati diperhatikan untuk menjamin bahwa valve akan memberikan beberapa tahun pelayanan Kontrol valve harus secara tepat ukurannya agar dapat mengendalikan kuantitas fluida dikehendaki secara tepat. Jika ukuran yang dipilih semata-mata hanya untuk kecocokan terhadap ukuran pipa itu sama seperti pengendalian yang lemah yang akan menghasilkan sesuatu yang disebabkan kapasitas valve terlalu Kebanyakan control valve palsu tidak akan dapat membetulkan keadaan dan sebagai tambahan permukaan dudukan valve sepertinya kasar. Pembuat control valve akan menerima tanggungjawab untuk spesifikasi dan ukuran control valve, menyiapkan informasi lengkap berkaitan dengan kondisi pelayanan.
CHECK VALVE
check valve ini memungkinkan aliran oli dalam satu arah, namun mencegah aliran oli dari arah yang sebaliknya. Check valve ini sering disebut sebagai check valve satu arah / one way.
Jenis katup kontrol multiple directional
Katup kontrol multiple directional diklasifikasikan ke dalam tiga jenis, yakni rangkaian paralel, seri dan tandem.
Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel adalah suatu rangkaian dimana port katup pengubah multiple tekanan dihubungkan secara paralel. Walaupun katup dapat dioperasikan secara simultan, namun aktuator tekanan beban yang lebih kecil yang akan pertama kali beroperasi karena oli mengalir ke dalam aktuator tekanan beban yang lebih kecil. Oleh karena itu, apabila terjadi fluktuasi beban, maka aktuator yang tidak diharapkan bisa beroperasi. Selanjutnya, dalam hal ini, tekanan oli yang dibangkitkan oleh beban berat dapat mengalir kembali dan mengoperasikan aktuator, dan perlu diberikan check valve beban untuk menghindari insiden ini.
Rangkaian tandem
Rangkaian tandem tidak dapat mengoperasikan aktuator multiple secara simultan. Bahkan apabila aktuator multiple dioperasikan secara simultan, karena oli yang mengalir mengoperasikan aktuator pada pompa ke arah upstream dan kembali ke tangki, maka aktuator pada pompa ke arah downstream tidak dapat beroperasi. Apabila perlu mengoperasikan secara simultan dengan menggunakan semua alat, maka torak pipa yang ke arah upstream akan dirubah sedikit ke posisi netral dari posisi naik dan turun untuk mengalirkan oli ke torak pipa yang mengarah kebawah dan pada saat yang sama torak pipa ke hilir akan dipasang pada posisi naik dan turun. Sehingga kemungkinan dua silinder bisa beroperasi secara simultan.
Rangkaian seri
Rangkaian seri adalah suatu rangkaian dimana oli pembalik dari actuator upstream mengalir ke dalam port aktuator downstream pompa dan terus mengoperasikan aktuator ini. Oleh karena itu, memungkinkan untuk mengoperasikan lebih dari dua aktuator yang terlepas dari beban yang terpakai. Namun demikian, rangkaian ini tidak beroperasi kecuali jika total tekanan operasi pada operasi simultan tidak berada dibawah tekanan katup relif utama yang telah ditentukan
MACAM-MACAM TIPE POMPA HIDROLIK
Fixed Displacement Type pump dimana satu putaran shaft pump menghasilkan flow discharge yang konstan atau tidak Variable Displacement Type pump dimana satu putaran shaft pump menghasilkan flow discharge yang dapat berubah sesuai sudut pump. Axial Piston Piston pump yang pergerakan pistonnya searah dengan sumbu, Tipe ini banyak digunakan karena selain mampu bekerja pada pressure tinggi, juga konstruksinya lebih sederhana dibandingkan Radial piston pump yang memerlukan mekanisme inlet-outlet Swash Suatu mekanisme yang digunakan untuk mengatur dan merubah sudut piston pump, swash plate digerakkan oleh servo piston yang diatur servo Axial pistol Pump.bend Type piston pump yang sudut pumpnya terbentuk karena drive shaft dengan cylinder barrel shaft tidak segaris, hal ini dapat dilihat dari bentuk housingnya yang bengkok. Karena torsional force yang terjadi pada shaft pump relative besar sehingga bearing yang digunakan sebagai tumpuan shaft, jumlahnya lebih banyak dan ukurannya besar, jika disbanding yang digunakan pada axial piston pump swash plate. Hydraulic Suatu komponen yang terdiri dari rod, piston dan cylinder housing, didalam system hydraulic dipasang setelah control valve sebagai actuator penggerak attachment. Hydraulic cylinder mempunyai port bottom (piston side) dan port head, saat pressure oli masuk melalui port bottom, maka rod akan bergerak keluar (extend), sebaliknya saat pressure oli masuk melalui port head, maka rod akan bergerak masuk ke dalam cylinder (retract). Pergerakan retract dan extend rod cylinder digunakan untuk menggerakkan attachment unit. Sehingga pada dasarnya hydraulic cylinder berfungsi merubah tenaga hydraulis menjadi tenaga mekanis. Pada beberapa type unit, cylinder dilengkapi dengan piston cushion pada kedua sisinya, atau hanya pada satu sisi cylinder. Cushion berfungsi untuk mencegah terjadinya benturan secara langsung antara piston rod dengan cylinder housing pada saat mencapai akhir langkahnya (end stroke) dengan cara menjebak oli dan membebaskannya secara bertahap.
Gear pump (pompa roda gigi) adalah jenis pompa positive displacement dimana fluida akan mengalir melalui celah-celah roda gigi dengan dinding rumahnya. Disebut sebagai pompa karena fluida yang dialirkan pada umumnya berupa cairan (liquid) atau bubur (slurry). Sedangkan pompa positive displacement berarti pompa tersebut menghisap sejumlah fluida yang terjebak yang kemudian ditekan dan dipindahkan ke arah keluaran (outlet). Gear pump sering digunakan untuk aplikasi hydrolic fluid power. Namun, tidak jarang juga digunakan pada bidang kimia untuk mengalirkan fliuda pada viskositas tertentu. Terdapat dua jenis gear pump, yaitu external gear pump dan internal gear pump. Pompa ini digolongkan sebagai fixed displacement karena jumlah fluida yang dialirkan setiap putarannya selalu tetap.
External Gear Cara Kerja
Gear pump bekerja deangan cara mengalirkan fluida melalui celah-celah antara gigi dengan dinding. Kemudian fluida dikeluarkan melalui saluran outlet karena sifat paasangan roda gigi yang selalu memiliki titik kontak. Suatu pasangan roda gigi secara ideal akan selalu memiliki satu titik kontak dengan pasangannya meskipun roda gigi tersebut berputar. Hal inilah yang dimanfaatkan oleh mekanisme gear pump untuk mengalirkan fluida. Dengan kata lain, secara ideal fluida tidak akan masuk melalui titik kontak pasangan roda gigi tersebut.
Jika jumlah gigi semakin sedikit maka volume fluida yang dialirkan semakin besar karena rongga antara roda gigi dengan dinding semakin besar pula. Sedangkan untuk meningkatkan flowrate dapat dilakukan juga dengan meningkatkan rpm dari roda gigi tersebut. Pompa jenis ini tidak memeerlukan katup/valve seperti pada reciprocating pump sehingga loss dapat berkurang.
Internal Gear Cara Internal gear pump bekerja dengan memanfaatkan roda gigi dalam yang biasanya dihubungkan dengan penggerak dan roda gigi luar yang biasanya bertindak sebagai idler. Awalnya fluida masuk lewat suction port antara rotor (roda gigi besar) dan idler (roda gigi kecil). Fluida kemudian masuk melalui celah-celah roda gigi. Bagian yang berbentuk seperti bulan sabit membagi fluida dan bertindak sebagai seal antara suction dan discharge port. Fluida yang membanjiri discharge port akan terus didorong oleh fluida dibelakangnya sehingga fluida terus mengalir.
Akibat adanya gap antara roda gigi dengan dinding, terdapat sebagian fluida yang meresap melewati gap tersebut. Karena itu, gap ini dibuat sangat kecil yang biasanya bernilai 0,0005 in. Gap yang kecil akan meningkatkan tekanan yang dapat dihasilkan oleh gear pump. Sedangkan jika gap terlalu besar maka pompa ini akan kehilangan kemampuannya untuk menahan perbedaan tekanan antara outler dan inlet.
4.8 Perhitungan Kapasitas Tangki Hidrolik
penyapu sampah ini dengan cara menghitung volume dari silinder sweeper, Dalam menentukan kapasitas tangki hidrolik yang dibuthkan pada unit prototype kendaraan silinder arm, silinder dumb/vessel dan motor hidrolik. Dalam perhitungan voume tangki hidrolik dengan cara mengalikan total volume dengan faktor static cooling untuk safety factor dalam proses kerja dan untuk membantu siklus pemdimginan dengan besaran implisit yaitu dua. Sesuai Tabel 4. Dapat diketahui bahwa volume dari prototype kendaraan penyapu sampah adalah 35 liter. Berikut perhitungan untuk kapasitas fluida yang dibutuhkan:
Kapasitas tangki hidrolik (Volume):
Volume = (volume silinder sweeper,silinder arm, silinder dumb/vessel, motor hidrolik) x 2
(0,0628 m³) + (0,98125 m³) + (0,401920 m³) x 2
1,44597 m³ x 2
= 2,89158 m³ = liter
Motor listrik
https://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080225175142AAMHXUd
(https://plus.google.com/102763038386408071249/posts/6GLRxgoEKC5)
Susanto, Tri, 2015, Bab 3 Solidwork 2013 Features, Yogyakarta
Gere, M., James, Timoshenko, P., Stephen, Mekanika Bahan Jilid 1 – Edisi Keempat, Erlangga, Ciracas, Jakarta
MT., ST., Zainuri, Muhib, Ach., Kekuatan Bahan (Strength of Materials), Andi, Yogyakarta
Wesli, Mekanika Rekayasa, Graha Ilmu, Yogyakarta
http://margionoabdil.blogspot.co.id/2013/03/simbol-simbol-katup-saluran-pneumatik.html
https://www.slideshare.net/jelihin/komponen-sistem-hidrolik
http://blandong.com/hydraulic-pump/
http://hartono-exca.blogspot.co.id/2012/09/hydraulic-system.html
Ir. Sularso, MSME dan Prof. Dr. Haruo Tahara, Pompa dan Kompresor, PT Pradnya Paramita, Jakarta, 1983
https://radiman.wordpress.com/2010/06/15/menghitung-pompa/