Sistem kontrol otomatik Hydraulik

Sinyal berbentuk Minyak pelumas atau Oli, cairan, tekanan Oli 70 bar

Satuan tekanan = Nm^2 = pascal = Pa
Tekanan udara 1 bar = 105 Pa
Pengontrolan Hydrolik
Sistem hydrolik terdiri dari : Bagian tenaga (power pack), bagian sinyal, bagian pemroses sinyal, dan bagian pengendalian sinyal.

Bagian tenaga terdiri dari pompa hydrolik, katup pengatur tekanan, dan katup satu arah.

Cairan Hydrolik
Cairan hydrolik yang digunakan pada sistem hydrolik harus memiliki ciri-ciri (propertiy) yang sesuai dengan kebutuhan.

Adapun fungsi/tugas cairan hydolik pada sistem hydrolik antara lain:
1. Sebagai penerus tekanan atau penerus daya.
2. Sebagai pelumas untuk bagian -bagian yang bergerak.
3. Sebagai pendingin komponen yang bergesekan.
4. Sebagai bantalan dari terjadinya hentakan tekanan pada akhir langkah.
5. Pencegah korosi.
6. Penghanyut bram/chip yaitu partikel-partikel kecil yang mengelupas dari komponen.
7. Sebagai pengirim signal

Komponen/Elemen utama sistem hydrolik

1. Pompa Hydrolik
Pompa hydrolik berfungsi untuk mengisap fluida oli hydrolik yang akan disirkulasikan dalam sistem hydrolik. Sistem hydrolik merupakan siklus yang tertutup, karena fluida oli disirkulasikan ke rangkaian hydrolik selanjutnya akan dikembalikan ke tangki penyimpan oli.

Jenis-jenis pompa hydrolik

a. Pompa Roda Gigi
Pompa ini terdiri dari 2 buah roda gigi yang dipasang saling merapat. Perputaran roda gigi yang saling berlawanan arah akan mengakibatkan kevakuman pada sisi hisap, akibatnya oli akan terisap masuk ke dalam ruang pompa, selanjutnya dikompresikan ke luar pompa hingga tekanan tertentu.

Tekanan pompa hydrolik dapat mencapai 100 bar.

b. Pompa Sirip Burung
Pompa terdiri dari dari banyak sirip yang dapat flexible bergerak di dalam rumah pompanya. Bila volume pada ruang pompa membesar, maka akan mengalami penurunan tekanan, oli hydrolik akan terhisap masuk, kemudian diteruskan ke ruang kompressi. Oli yang bertekanan akan dialirkan ke sistem hydrolik.

c. Pompa Torak Aksial
Pompa hydrolik akan mengisap oli melalui pengisapan yang dilakukan oleh piston yang digerakkan oleh poros rotasi. Gerak putar dari poros pompa diubah menjadi gerakan torak translasi, kemudian terjadi langkah hisap dan kompressi secara bergantian. Sehingga aliran oli hydrolik menjadi kontinyu.

d. Pompa Torak Radial

Pompa ini berupa piston-piston yang dipasang secara radial, bila rotor berputar secara eksentrik, maka piston2 pada stator akan mengisap dan mengkompressi secara bergantian. Gerakan torak ini akan berlangsung terus menerus, sehingga menghasilkan alira oli /fluida yang kontinyu.

e. Pompa Sekrup

Pompa ini memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan (engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk cembung, sehingga dapat memindahkan fluida oli secara aksial ke sisi lainnya. Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan.

2. Aktuator Hydrolik
Aktuator hydrolik dapat berupa silinder hydrolik, maupun motor hydrolik.
Silinder Hydrolik bergerak secara translasi
Motor hydrolik bergerak secara rotasi.

Dilihat dari daya yang dihasilkan aktuator hydrolik memiliki tenaga yang lebih besar (dapat mencapai 400 bar atau 4x107 Pa).
Silinder Hydrolik Penggerak Ganda
Silinder Hydrolik penggerak ganda akan melakukan gerakan maju dan mundur akibat adanya aliran fluida/oli hydrolik yang dimasukkan pada sisi kiri (maju) dan sisi kanan (mundur)

Aktuator Rotasi
Motor Hydrolik roda gigi
Motor Hydrolik merupakan alat untuk mengubah tenaga aliran fluida menjadi gerak rotasi.

Prinsip kerja Motor hydrolik : Aliran Minyak hydrolik yang bertekanan tinggi akan diteruskan memutar roda gigi yang terdapat dalam ruangan pompa selanjutnya akan dirubah menjadi gerak rotasi.

Katup Pengatur Tekanan
Katup pembatas tekanan, katup ini dilengkapi dengan pegas yang dapat diatur. Bila tekanan hydrolik berlebihan, maka pegas akan membuka dan mengalirkan fluida ke saluran pembuangan.

Macam-macam Katup pembatas tekanan

Pompa Hydrolik dan Jenisnya
a. Pompa Roda Gigi Tipe Crescent

Cara kerja pompa ini dapat dilihat pada gambar berikut ini:

ipe Geretor
Pompa ini terdiri atas inner rotor yang dipasak dengan poros penggerak dan rotor ring. Rotor ring atau outer rotor yang merupakan roda gigi dalam diputar oleh inner rotor yang mempunyai jumlah gigi satu lebih kecil dari jumlah gigi outer ring gear. Ini bertujuan untuk membentuk rongga pemompaan. Inner rotor dan outer rotor berputar searah.

b. Pompa Roda Gigi Tipe Gerotor

16nced Ve mpa Kipas Balanced
Pompa ini menggunakan rumah pompa yang bagian dalamnya berbentuk elips dan terdapat dua buah lubang pemasukkan (inlet) serta dua buah lubang pengeluaran outlet yang posisinnya saling berlawanan arah. Dibuat demikian agar tekanan radial dari cairan hydrolik saling meniadakan sehingga terjadilah keseimbangan (balanced) Vane (kipas) yang bentuknnya seperti gambar dipasang pada poros beralur (slots) karena adanya gaya sentrifugal selama rotor berputar maka vane selalu merapat pada rumah pompa sehingga terjadilah proses pemompaan.
c. Pompa Roda Gigi Balanced Vance

16.7 Pompa Torak Radial (Radial Piston P
Pompa piston ini gerakan pemompaannya radial yaitu tegak lurus poros. Piston digerakan oleh sebuah poros engkol (eccentric crankshaft) sehingga besar langkah piston adalah sebesar jari-jari poros engkol. Penghisapan terjadi pada waktu piston terbuka sehingga oli hydrolik dari crankshaft masuk ke dalam silinder. Pada langkah pemompaan cairan ditekan dari setiap silinder melalui check valve ke saluran tekan. Pompa ini dapat mencapai tekanan hingga 63 Mpa.

d. Radial Piston Pump

Pada pompa ini, blok silinder berputar pada satu sudut untuk dapat memutar poros. Batang torak dipasang pada flens poros penggerak dengan menggunakan ball joint. Besar langkah piston tergantung pada besar sudut tekuk Fixed displacement piston pump besar sudut (offset engle) berkisar 25°.

e. Axis Piston Pump

16.9 Instalasi Pompa Hydrolik
Kopiling
Kopiling adalah komponen penyambung yang menghubungkan penggerak mula (motor listrik) dengan pompa hydrolik. Kopling ini mentrasfer momen puntir dari motor ke pompa hydrolik. Kopling merupakan bantalan diantara motor dan pompa yang akan mencegah terjadinnya hentakan/getaran selama motor mentrasfer daya ke pompa dan selama pompa mengalami hentakan tekanan yang juga akan sampai ke motor.

Kopling juga menseimbangkan/ mentolerir adanya error alignment (ketidak sentrisan) antara poros motor dengan poros pompa.

Contoh-contoh bahan kopling.
Pada umumnya kopling dibuat dari bahan
Karet (Rubber couplings), Roda gigi payung (Spiral bevel gear cupling) dan Clucth dengan perapat plastik (square tooth cluth with plastic inseres)
Tangki hydrolik (Reservoir )

Tangki hydrolik (reservoir) merupakan bagian dari instalasi unit tenaga.

Konstruksi tangki hydrolik.
Konstruksi Tangki Hydrolik Reservoir dan simbolnya

Simbolnya

Fungsi /tugas tangki hydrolik
1. Sebagai tempat atau tandon cairan hydrolik.
2. Tempat pemisahan air, udara dan pertikel-partikel padat yang hanyut dalam cairan hydrolik.
3. Menghilangkan panas dengan menyebarkan panas ke seluruh badan tangki.
4. Tempat memasang komponen unit tenaga seperti pompa, penggerak mula, katup-katup akumulator dan lain-lain.

Baffle Plate
Baffle Plate berfungsi sebagai pemisah antara cairan hydrolik baru datang dari sirkulasi dan cairan hydrolik yang akan dihisap oleh pompa. Juga berfungsi untuk memutar cairan yang baru datang sehingga memiliki kesempatan lebih lama untuk menyebarkan panas, untuk mengendapkan kotoran dan juga memisahkan udara serta air sebelum dihisap kembali ke pompa.

Filter (Saringan)
Filter berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran atau kontaminan yang berasal dari komponen sistem hydrolik seperti bagian-bagian kecil yang mengelupas, kontaminasi akibat oksidasi dan sebagainya.

Sesuai dengan tempat pemasangannya, ada macam-macam filter yaitu :
a. Suction filter, dipasang pada saluran hisap dan kemungkinannya di dalam tangki.

b. Pressure line filter, dipasang pada saluran tekan dan berfungsi untuk mengamankan komponen-komponen yang dianggap penting.

c. Return line filter, dipasang pada saluran balik untuk menyaring agar kotoran jangan masuk ke dalam tangki.
Kebanyakan sistem hydrolik selalu memasang suction filter.

Gambar Suction Filter

1 Unit Pengatur (Control Element)
Cara-cara pengaturan/pengendalian sistem hydrolik.

Susunan urutannya dapat di jelaskan sebagai berikut :
1. Isyarat (Sinyal) masukan atau input element yang mendapat energi langsung dari pembangkit aliran fluida (pompa hydrolik) yang kemudian diteruskan ke pemroses sinyal.

2. Isyarat Pemroses atau processing element yang memproses sinyal masukan secara logic untuk diteruskan ke final control element.

3. Sinyal pengendali akhir (final control element) akan mengarahkan output yaitu arah gerakan aktuator (working element) dan ini merupakan hasil akhir dari sitem hydrolik.

Menurut fungsinya katup-katup dikelompokan sebagai berikut :
a. Katup Pengarah (Directional Control Valves)
b. Katup Satu Arah (Non Return Valves)
c. Katup Pengatur Tekanan (Pressure Control Valves)
d. Katup Pengontrol Aliran (Flow Control Valves)
e. Katup Buka-Tutup (Shut-Off Valves).

2. Viskometer
Viskometer adalah alat untuk mengukur besar viskositas suatu cairan.