Download - 9. Hidrolik Excavator (Blm Selesai)
BAHAN AJAR (HAND OUT)
Matakuliah : Teknologi Alat Berat SKS : 3 SKS
Sub Bahasan : Hidraulic system pada excavator
Program Studi : Pendidikan Teknik Otomotif Kode : OTO 017
Pertemuan ke : 9
Dosen : Wagino, S. Pd
Wawan Purwanto, S. Pd, MT
Learning Outcomes (Capaian Pembelajaran) Mata Kuliah terkait KKNI :
Materi :
1. Pengertian dan fungsi hidrolik pada excavator 2. Kerja sistem hidrolik pada excavator 3. Analisa circuit hidrolik pada excavator 4. Kerja komponen sistem hidrolik pada excavator
1. Mengetahui pengertian dan fungsi hidrolik pada excavator 2. Mengidentifikasikan Kerja sistem hidrolik pada excavator 3. Menganalisis circuit hidrolik excavator 4. Membedakan kerja komponen pada sistem hidrolik excavator
Soft skill/ Karakter : Teliti dan bekerja keras untuk memahami sistem hidrolik pada excavator, ketelitian dan kesabaran yang mereka dapatkan dapat di aplikasikan pada setiap pekerjaan yang dikerjakan.
A. Hidrolik sistem pada excavator
Gambar di bawah adalah menunjukkan sebuah sirkuit sistem hidrolik
pada sebuah alat berat, yang terdiri dari tangki, pompa, filter (saringan oli),
control valve dan hidrolik silinder. Pada prinsipnya semua sistem hidrolik
memiliki kesamaan prinsip dengan gambar di atas. Pompa hidrolik akan
menysuplaikan oli hidrolik menuju control valve, melalui sistem pengaturan
pada control valve, hidrolik akan di salurkan menuju silinder hidrolik atau
aktuator.
Tangki
Tangki hidrolik adalah komponen yang berfungsi sebagai penampung
oli hidrolik. Pada komponen tangki hidrolik terdapat berbagai komponen
tambahan yang dapat mendukung kerja tangki hidrolik pada sistem hidrolik.
Adapun bentuk tangki hidrolik adalah sebagai berikut:
Tangki hidrolik di rancang memiliki bertekanan (pressurized) agar
dapat mensirkulasikan oli melalui mekanisme hisapan pompa. Pompa
hidrolik juga di lengkapi dengan sebuah vacum relief valve yang berfungsi
sebagai pengatur tekanan di dalam tangki. Jika tekanan di dalam tangki
terlalu besar dari pada tekanan di luar tangki maka relief valve akan terdorong
untuk membuka dan mengurangi tekanan pada tangki. Sedangkan pada saat
tekanan tangki hidrolik mengecil maka tekanan dari luar sistem akan
mendorong relief valve untuk mengatur tekanan dalam tangki.
Tangki hidrolik juga di lengkapi dengan buffles. Buffles berfungsi
sebagai pengatur ketenangan oli dalam tangki saat alat berat berjalan atau
mendapatkan goncangan. Kondisi oli yang tenang akan menjamin suplai oli
ke dalam sistem baik. Buffles atau sparasi di buat beberapa bagian. Bagian-
bagian tersebut memiliki jarak dan dimensi yang sama sehingga memiliki
kinerja yang sama untuk mengatur ketenangan oli dalam tangki.
Dalam tangki hidrolik juga terdapat return screen (saringan balik).
Komponen ini bertujuan untuk menyaring kotoran yang terbawa dari sistem
oleh oli hidrolik yang akan kembali kedalam tangki. Saringan balik memiliki
interval pergantian secara tersendiri, sehingga pada saat batas waktu service
filter balik juga harus dilakukan pengantian untuk menghindari terjadinya
penumpukan kotoran yang terbawa oleh oli hidrolik.
Pompa (pump)
Pompa hidrolik adalah komponen yang mengalirkan oli hidrolik dari
tangki menuju semua sistem yang akan bekerja. Kinerja pompa yang baik
akan menghasilkan kerja sistem yang cepat (responsive) dan memiliki daya
yang besar. Jenis pompa juga dapat mempengaruhi kinerja sebuah sistem.
Pompa hanya bekerja untuk menghasilkan aliran (flow) dan tidak
menghasilkan tekanan. Tekanan pada sebuah sistem hidrolik terbentuk karena
adanya hambatan pada rangkaian hidrolik.
Dalam upaya melakukan pemilihan jenis pompa yang sesuai untuk
kerja sebuah sistem hidrolik, ada beberapa pertimbangan penting agar pompa
yang digunakan dapat tergunakan sesuai dengan kebutuhan. Beberapa
pertimbangan tersebut diataranya, besarnya debit aliran yang mampu
dihasilkan oleh pompa, dimensi, dan mekanisme pengaturan. Pada dasarnya
jenis pompa dapat di kelompokkan dalam beberapa bagian diataranya sebagai
berikut:
Non positive displacement pump
Pompa jenis non positive displacement memiliki karakteristik sebagai
berikut:
1) Internal leakage (kebocoran internal) besar
2) Perubahan tekanan memiliki pengaruh yang besar terhadap kapasitasnya
3) Perubahan temperatur mempunyai pengaruh besar terhadap kapasitasnya
Contoh pompa jenis ini adalah pompa impeller, pompa propeller dan pompa
sentrifugal.
Positive dispacement pump
Jenis pompa positiive displacement memiliki karakteristik sebagai berikut:
1) Internal leakage (kebocoran internal) kecil (dilangkapi dengan seal atau
gasket dengan presisi tinggi.
2) Perubahan tekanan berpengaruh kecil terhadap kapasitas (dilengkapi
dengan seal dengan presisi tinggi dan akan melawan kebocoran pada saat
tekanan meningkat).
3) Perubahan suhu berpengaruh kecil terhadap kapasitasnya
Contoh jenis pompa positive dispacement adalah gear pump, piston pump,
dan vane pump.
Secara umum pompa jenis positive displacement terbagi menjadi dua
bagian yaitu:
1. Fix displacement pump
Fix displacement pump adalah jenis pompa yang menghasilkan aliran
tetap selama pompa tersebut bekerja. Dalam proses kerjanya, saat pompa
mendapatkan putaran dari mesin atau dari sistem lain, pompa akan
mengalirkan oli dan meneruskan ke semua jalur kerja sistem dengan debit
tetap. Jenis pompa ini banyak diaplikasikan pada sistem pelumasan mesin
dalam bentuk gear pump. Untuk menjamin keamanan pada sebuah komponen
dari kelebihan aliran, sistem biasanya dilengkapi dengan sebuah komponen
yang di sebut safety valve (katup pengaman). Adapun jenis pompa fix
displacement adalah sebagai berikut:
a) Gear pump
Jenis gear pump adalah jenis pompa yang tersusun dari dua roda gigi
yang bekerja saling bersingungan untuk menghasilkan sebuah aliran yang
kostant. Sistem aliran konstant ini akan mengalamai perubahan kecepatan
aliran jika kecepatan putar pompa mengalami peningkatan. Semakin besar
putaran yang memutar gear maka akan semakin cepat aliran yang akan
dihasilkan oleh sebuah gear pump. Jenis gear pimp di bagi menjadi dua yaitu:
1) Internal gear pump (trocoid pump)
Pompa tipe internal gear terdiri dari dua jenis gear yang tersusun di
luar dan di dalam gear. Mekanisme kerja internal gear pump memiliki satu
gear yang berfungsi sebagai pengerak (drive) dan memiliki gear tetap yang
berfungsi sebagai pengarah aliran. Selain itu gear tetap juga disebut ring,
dalam mekanisme kerjanya ring akan berfungsi sebagai penjaga terjadinya
kebocoran aliran yang menyebabkan jumlah aliran oli yang akan tersuplai
pada sistem menjadi berkurang. Kekurangan suplai oli menuju sistem akan
merugikan sistem selama mekanisme sistem tersebut bekerja. Aplikasi jenis
pompa oli internal gear pump adalah pada pompa oli pada sebuah mesin atau
oli servo pada sebuah sistem hidrolik, serta sistem-sistem hidrolik lainnya.
2) Eksternal gear pump
Eksternal gear pump adalah jenis pompa roda gigi yang terdiri dari dua
buah roda gigi yang bersingungan di bagian luarnya. Persingungan kedua roda
gigi tersebut yang akan menyebabkan oli bersirkulasi menuju sistem. Sama
dengan jenis internal gear pump, jenis eksternal gear pump juga terdiri dari
roda gigi pengerak (drive) yang mendapatkan putaran dari mesin atau sistem
lainnya dan satu roda gigi lagi sebagai roda gigi yang digerakkan. Kedua
sistem ini memiliki presisi tinggi sehingga tidak ada kebocoran oli atau fluida
yang kembali menuju tangki. Selama proses kerjanya internal gear pump
menghasilkan debit yang tetap.
Internal oil leakage adalah kebocoran oli dari jalur bertekanan tinggi
menuju jalur bertekanan rendah melalui gap atau clereance yang terdapat pada
pompa. Pada pompa roda gigi (gear pump) terdapat clereance atara gear
dengan case, antara gear dengan side plate dan antara drive gear dengan
driven gear yang memungkinkan oli bocor. Oli yang bocor juga di manfaatkan
untuk sistem pelumasan pada roda gigi. Gambar di bawah menunjukkan
tempat yang memungkinkan terjadinya kebocoran pada roda gigi. Kebocoran
tersebut menyebabkan oli yang di kirimkan menuju sistem menjadi berkurang.
Semakin tinggi tekanan discharge, semakin banyak oli yang bocor. Disisi
lain, semakin besar clearence juga menyebabkan juga semakin banyak oli
yang bocor. Kebocoran akan semakin besar bila spesifikasi oli yang
digunakan di bawah spesifikasi oli utama yang di gunakan atau terlalu encer.
Adapun sumber kebocoran tersebut adalah :
a) Antara ujung gear dengan casing disebut dengan top clereance
b) Antara sisi gigi dengan sisi plat yang disebut side clearance
c) Antara gigi yang satu dengan gigi yang lainnya disebut dengan backlesh.
Berdasarkan internal leakage tersebut dan berdasarkan kontruksinya,
maka eksternal gear pump di golongkan menjadi dua, yaitu:
a) Fix side plate type
Side plate pompa tidak dapat bergeser-geser. Kontruksinya ada yang
manjadi satu dengan housing dan ada pula yang terpisah, tetapi menyatu
dengan housing. Pompa ini mempunyai discharge pressure antara 30 kg/cm2
sampai dengan 125 kg/cm2 dengan volume efficiency 75% - 80%.
Konstuksinya yang tetap saat terjadinya kebocoran, maka akan semakin besar
kebocoran bila oli yang digunakan di bawah spesifikasinya.