BAB IITINJAUAN PUSTAKA

1.1. Dasar-Dasar HidrolikSistem hidrolik mempunyai peran sangat penting dalam operasi alat berat. Prinsip-prinsip dasar hidrolik digunakan ketika merancang dan mengoperasikan sistem hidrolik untuk implement, sistem steering, sistem brake, dan sistem power train. Bahkan dalam kehidupan sehari-hari, tidak terlepas dari peralatan yang memanfaatkan prinsip-prinsip dasar hidrolik, misalnya: dongkrak dll.Prinsip-prinsip hidrolik berlaku ketika menggunakan cairan yang bertekanan untuk melakukan kerja. Untuk itu ada beberapa hukum yang harus dipahami dan akan dijelaskan pada pembahasan berikut.1.1.1. Penggunaan Cairan Dalam Sistem Hidrolik Gambar. 1.1 Zat CairBeberapa alasan mengapa menggunakan zat cair dalam sistem hidrolik: Cairan mengikuti bentuk wadah (tempat) dimana cairan itu berada. Ruang atau volume yang ditempati oleh zat cair tadi dinamakan displacement. Zat cair tidak dapat dimampatkan 2 (non-compressible)Zat cair meneruskan tekanan ke semua arah (lihat gambar 1), zat cair akan mengikuti bentuk dari wadah. Zat cair mengalir ke segala arah melalui pipa-pipa dan hose dalam berbagai ukuran dan bentuk.Gambar. 1.2 Zat Cair Tidak Bisa DimampatkanDibandingkan dengan zat lain sebagai contoh gas, jika ditekan gas mempunyai ruangan yang lebih kecil dan displacement-nya menjadi berkurang. Itulah sebabnya zat cair (cairan) sangat cocok digunakan dalam sistem hidrolik.Gambar. 1.3 Gas yang Dimampatkan

1.2. Hukum PascalMenurut hukum Pascal, Tekanan yang bekerja pada suatu zat cair pada ruangan tertutup, akan diteruskan ke segala arah dan menekan dengan gaya yang sama pada luas area yang sama. Artinya, gaya yang bekerja di setiap bagian dari hidrolik oil system akan meneruskan tekanan yang sama ke segala arah di dalam sistem.

Gb. 1.4 Hukum Pascal

1.2.1. KEUNTUNGAN MEKANISGambar 1.6 menunjukkan bagaimana zat cair dalam sebuah sistem

Hidrolik menimbulkan keuntungan secara mekanis. Semua cylinder dalam keadaan tersambung, dan semua ruangan terisi dengan zat cair (oli) sebelum sistem diberikan tekanan. Cylinder dihitung dari kiri ke kanan.

Pada saat menghitung pressure di dalam sistem, digunakan dua valve dari cylinder ke dua dari sebelah kiri.

Pressure = Force : AreaRumus yang digunakan adalah:

Pressure = Force Area1.3. OrificeBerbicara masalah hidrolik, hal yang umum dipakai adalah istilah Pump Pressure (Tekanan Pompa). Tetapi perlu diingat bahwa pompa tidak menghasilkan pressure. Pompa hanya menghasilkan Flow (aliran fluida/oli). Jika flow-nya dihambat, maka akan timbul pressure. Pada gambar 7.a pump flow yang melalui pipa adalah 1 GPM (Gallon Per Minute). Pada gambar tersebut, tidak ada hambatan untuk mengalir melalui pipe. Oleh sebab itu pembacaan pressure adalah 0 (zero) untuk kedua gauge.

Gb. 1.7a Tanpa Orifice dan Gb. 1.7b Ada OrificeOrifice menimbulkan hambatan terhadap pump flow. Pada saat oli mengalir melalui sebuah orifice, maka akan timbul pressure pada sisi up stream dari sebuah orifice (pressure yang diukur pada ruangan sebelum orifice.Pada gambar 8.b, ada sebuah orifice di dalam pipa di antara kedua gauge. Gauge pada sisi up stream dari orifice menunjukkan bahwa pressure 207 kPa (30 psi) diperlukan untuk mengirim flow sebesar 1 GPM melalui sebuah orifice. Tidak ada hambatan pada oli untuk mengalir setelah orifice. Itu sebabnya gauge pada sisi down stream (ruangan setelah orifice) menunjukan 0 (zero) kPa/psi.

1.4. Komponen-Komponen Hydraulic1.4.1. Tangki Hidrolik1.4.1.1. Komponen Oil TankFungsi utama dari hydraulic oil tank adalah untuk menyimpan oli. Akan tetapi oil tank juga mempunyai beberapa fungsi lain. Oil tank harus bisa menyerap panas dan memisahkan udara dari oli.Gb. 2.1Tangki HidrolikOil tank harus cukup kuat, punya kapasitas yang cukup dan bisa memisahkan kotoran-kotoran. Hydraulic oil tank biasanya tertutup, tetapi tidak selalu.

Komponen oil tank seperti terlihat pada gambar di atas: Fill Cap, menjaga kotoran masuk lewat lubang yang dipakai untuk mengisi dan menambahkan oli ke dalam tangki serta menjaga/menutup pressurizes tank. Sight glass, digunakan untuk meng-check level/permukaan dari oli. Level oli seharusnya di-check saat oli masih dalam keadaan dingin. Level oli akan benar bila permukaanya di tengah-tengah sight glass. Supply dan Return Lines, Supply lines (hose menuju pompa) memungkinkan oli mengalir dari tangki ke sistem. Return lines (saluran kembali) memungkinkan oli mengalir dari sistem ke tangki.Drain, terletak di bagian bawah tangki. Drain (saluran pembuangan) digunakan untuk membuang oli lama dari tangki. Saluran drain juga memungkinkan air dan endapan lain dalam oli dibuang.

1.4.1.2. Jenis Hydraulic TankDua macam hydraulic tank adalah Pressurized dan Vented (Non-Pressurized).Gb. 2.2 Pressurized Tank

A. Pressurized Tank, pressurized tank itu tertutup sama sekali. Atmospheric pressure (tekanan udara luar) tidak akan mempengaruhi pressure yang ada di dalam tangki. Sebagaimana oli mengalir melalui sebuah system, oli akan menyerap panas dan mengembang. Oli yang mengembang ini akan menekan udara yang ada di dalam tangki. Udara yang tertekan ini akan mendorong oli keluar dari tangki dan menuju ke sistem.Vaccum relief valve mempunyai dua fungsi. Mencegah ke-vaccum-an dan juga untuk membatasi maksimum pressure di dalam tangki. Vaccum relief valve akan mencegah ke-vaccum-an dengan cara membuka dan membiarkan uadara masuk ke dalam tangki bilamana tank pressure drop sampai 3,45 kPa (.5 psi).Pada saat pressure di dalam tangki mencapai vaccum relief valve pressure setting, maka valve akan membuka dan mengeluarkan udara yang terjebak ke luar (atmosphere). Vaccum relief valve pressure setting bisa bervariasi antara 70 kPa (10 psi) sampai 207 kPa (30 psi).

Komponen tangki yang lain adalah: Filler Screen, mencegah kotoran yang besar masuk ke tangki pada saat tutup tangki dilepas. Filler Tube, memungkinkan tangki diisi pada level yang benar tetapi tidak overfilled. Baffles, mencegah return oil mengalir langsung ke bagian tangki outlet, memberikan kesempatan kepada bubble (gelembung-gelembung udara) yang ada di return oil untuk naik ke atas. Juga mencegah oli ter-aduk yang mana akan membantu menurunkan oli dari pembentukkan buih. Ecology Drain, digunakan untuk mencegah oli tercecer pada saat membuang air dan endapan-endapan dari tangki. Return Screen, mencegah partikel yang lebih besar masuk ke tangki, tetapi tidak bisa menyaring partikel yang halus.

B. Vented Tank

Gb. 2.3 Vented TankGambar 2.3 menunjukkan Vented tank atau Non-Pressurized tank. Tangki ini berbeda dengan pressurized tank, dimana pada vented tank mempunyai breather (lubang pernapasan). Breather memungkinkan udara keluar masuk dengan bebas. Atmospheric pressure di atas oli menekan oli keluar dari tangki menuju ke sistem. Breather mempunyai screen yang mencegah kotoran masuk ke dalam tangki.

1.4.1.3. ISO SimbolGambar 2.4 memperlihatkan ISO simbol untuk vented dan pressurized hydraulic tank.

Gb. 2.4 Vented TankVented hydraulic tank simbol hanya berbentuk kotak/segi empat dengan bagian atasnya terbuka. Sementara pressurized tank simbol digambarkan dengan kotak/segi empat yang tertutup. Gambar tangki terlihat digambarkan dengan hydraulic lines untuk mempermudah pengertian).1.4.1.4. Fungsi dari Hydraulic Fluid (Oil)Fluid (Zat cair) adalah Non-Compressible. Oleh sebab itu fluid dapat men-transmit power saat itu juga dalam sebuah sistem hidrolik. Sebagai contoh, minyak tanah ter-compress sekitar 1% untuk setiap 2000 psi. Oleh sebab itu minyak tanah dapat mempertahankan volumenya secara tetap di bawah tekanan tinggi. Minyak tanah adalah zat cair pokok yang digunakan dalam pengembangan kebanyakan hidrolik oil.Fungsi utama dari hydraulic fluid (oil) adalah: Transmitting power Lubricating Sealing Cooling Cleaning

Gb. 2.5 Non-Compressible Fluid

1.5. Hydraulic Pump

Gb. 2.6 Hydraulic PumpHydraulic Pump mentransfer mechanical energy ke hydraulic energy. Ini adalah suatu alat yang mengambil energy dari satu sumber (engine, electric motor, dll) dan mentransfer energy tersebut menjadi bentuk hydraulic. Pompa mengisap oil dari tangki dan mendorongnya ke dalam sebuah hydraulic system yang disebut sebagai Flow. Semua pompa menghasilkan oil flow dengan cara yang sama. Proses vacuum akan terjadi pada pump inlet. Atmospheric pressure yang lebih tinggi akan mendorong oil melalui inlet passage dan masuk ke dalam pump inlet chamber. Gear-gear yang ada di dalam pompa akan membawa oil ke pump outlet chamber. Volume dari chamber akan mengecil saat chamber tersebut mendekati outlet. Hal ini akan memperkecil ukuran chamber dan mendorong oil keluar melalui outlet passage. Pompa hanya menghasilkan flow (gallon per menit, liter per menit, cubic centimeter per revolution, dll) yang akan digunakan di hydraulic system. Pompa tidak menghasilkan atau menyebabkan pressure. Pressure disebabkan oleh hambatan terhadap aliran. Hambatan dapat disebabkan oleh flow melalui hose, orifice, fitting, cylinder, motor atau apapun yang ada di dalam system yang menghalangi flow menuju ke tangki. Ada dua pompa: Positive dan Non-Positive displacement pump.

Gb. 2.7 Hydraulic MotorHydraulic motor mentransfer hydraulic energy menjadi mechanical energy. Hydraulic motor menggunakan oil flow yang sedang di tekan ke dalam hydraulic system oleh pompa dan mentransfernya menjadi rotary motion untuk menggerakkan peralatan yang lain seperti final drive, diffrential, transmission, wheel, fan, pompa yang lain dan lain-lain.

1.5.1. Positive Displacement PumpAda 3 (tiga) type dari Positive displacement pump: Gear Vane PistonPositive displacement pump mempunyai clearance diantara komponen-komponen-nya lebih kecil. Ini akan mengurangi kebocoran dan menghasilkan efficiency yang lebih baik saat digunakan pada high pressure hydraulic system. Output flow pada positive displacement pump pada dasarnya sama untuk setiap putaran pompa. Positive displacement pump dikelompokkan menjadi dua berdasarkan kontrol output dan konstruksi pompa.

1764321110958

Gb. 2.8 Komponen Positive Displacement PumpKomponen Positive Displacement Pump adalah: (1) Seal Retainer, (2) Seal, (3) Back Up Seal, (4) Isolation Plates, (5) Spacer, (6) Drive Gear, (7) Idle Gear, (8) Housing, (9) Mounting, (10) Flange Seal, (11) Balance Plates.

1.5.1.1. Gear PumpPompa gear terdiri dari beberapa komponen seperti gambar di atas. Bearing dipasang pada housing dan flange mounting-nya di sisi gear-gear-nya untuk mendukung gear shaft selama berputar. Gear pump termasuk positive displacement pump. Gear pump menghasilkan jumlah oil yang sama pada setiap putaran dari input shaft. Pump output dikontrol dengan merubah kecepatan dari putaran. Pressure operasi maksimum dari gear pump dibatasi sampai 4000 psi. Pembatasan pressure ini dilakukan karena adanya ketidakseimbangan hydraulic yang menjadi sifat dan ada pada gear pump design. Ketidakseimbangan hydraulic akan menghasilkan beban pada satu sisi pada shaft yang dilawan oleh bearing dan roda gigi yang bersentuhan dengan housing. Gear pump menghasilkan volumetric efisiensi di atas 90% pada saat pressure tetap berada pada range operasi yang diijinkan.

A. Gear Pump FlowOutput flow dari sebuah pompa gear ditentukan oleh kedalaman gigi dan lebar gigi. Banyak dari produsen gear pump men-standard-kan pada kedalaman gigi dan profil yang ditentukan oleh jarak garis tengah antara gear shaft (1.6, 2.0, 2.5, 3.0). Dengan standard yang mengacu pada kedalaman gigi dan profil, perbedaan flow dari pompa praktis ditentukan oleh lebar gigi.

Gb. 2.9 Gear Pump FlowPada saat pompa berputar, oli dibawa diantara roda gigi dan housing dari sisi inlet menuju ke sisi outlet dari pompa. Arah perputaran drive gear shaft ditentukan oleh lokasi dari inlet dan outlet port. Pada kebanyakan gear pump, diameter inlet port lebih besar dari pada outlet port. Pada bidirectional pump dan bidirectional motor, ukuran inlet dan outlet port akan sama.

B. Gear Pump ForceOutlet flow dari sebuah gear pump dihasilkan dengan mendorong oil keluar dari roda gigi pada saat bertemu di sisi outlet. Hambatan pada oil flow akan menghasilkan pressure pada sisi outlet. Ketidakseimbangan dari gear pump lebih disebabkan karena pressure yang ada di outlet port lebih tinggi dari inlet port. Pressure yang lebih tinggi pada outlet port ini akan mendorong gear ke arah sisi inlet port. Dengan demikian maka shaft bearing akan menerima sebagian besar beban untuk mencegah keausan yang berlebihan antara puncak roda gigi dan housing-nya. Pada pressure yang lebih tinggi, gear shaft akan sedikit miring ke arah roda gigi. Hal ini akan memungkinkan kontak antara shaft dan bearing yang akan mengakibatkan shaft menjadi sedikit bengkok bila terjadi pressure yang tidak balance.Oli yang bertekanan juga diarahkan diantara sealed area dari pressure balance plate dan housing-nya. Ukuran dari sealed area diantara pressure balance plate dan housing-nya adalah apa yang membatasi jumlah force yang menekan plate terhadap ujung daripada gear.

Gb. 2.10 Gear Pump

C. Pressure Balance PlateAda dua tipe pressure balance plate yang digunakan di gear pump. Tipe ini menggunakan isolation plate, back up untuk seal, seal mirip seperti angka 3 dan sebuah retainer. Tipe kedua mempunyai sebuah groove (alur) seperti angka 3 pada permukaanya dan lebih tebal dari tipe pertama.

12

Gb. 2.11 Pressure Balance Plate

D. Gear Pump with Pocket

Gb. 2.12 Gear Pump with PocketGear pump dengan housing yang di-machining dengan pocket untuk roda gigi-nya mempunyai radius dari pocket wall menuju dasar pocket-nya. Isolation plate atau pressure balance plate yang digunakan di pocket harus mempunyai chamfer supaya masuk dengan pas ke pocket-nya. Menggunakan isolation plate, seal retainer atau pressure balance plate dengan ujung yang tajam di dalam housing pocket akan menekan pressure balance plate ujung-ujung roda giginya dan akan menyebabkan kerusakan.

1.5.1.2. Vane PumpsVane pumps termasuk Positive displacement pumps. Pump output-nya bisa fixed dan juga bisa variable. Keduanya menggunakan komponen yang umum. Masing-masing pump mempunyai housing (1), Cartridge (2), mounting plate (3), mounting plate seal (4), cartridge seal (5), cartridge back-up rings (6), snap ring (7), serta input shaft dan bearing (8). Cartridge terdiri dari support plate (9), ring (10), flex plate (11), slotted rotor (12), dan vane (13).

839121310412911567

Gb. 2.13 Komponen Vane PumpSlotted rotor diputar oleh input shaft. Vane bergerak masuk dan keluar pada slot yang ada di dalam rotor dan menge-seal pada ujung luarnya terhadap cam ring. Ring yang ada di dalam fixed pump displacement berbentuk elips, sedangkan ring yang ada didalam variable pump displacement berbentuk lingkaran/bundar. Flex plate menutup sisi dari rotor dan ujung-ujung vane-nya. Dalam beberapa design pressure rendah, support plates dan housing menge-seal sisi dari rotating rotor dan ujung-ujung vane. Support plate digunakan untuk mengarahkan ke passage-passage yang ada di dalm housing. Housing juga berfungsi sebagai support untuk komponen-komponen yang lain dari vane pump, mengarahkan flow masuk dan keluar vane pump.

A. VanesVane pertama sekali ditahan terhadap cam ring dengan centrifugal force yang dihasilkan oleh putaran rotor. Bilamana flow-nya naik, pressure yang dihasilkan dari hambatan terhadap flow itu sendiri diarahkan menuju passage di dalam rotor di bawah vane (1). Ini terlihat pada gambar sebelah kiri. Oli yang bertekanan yang ada di bawah vane ini akan berusaha menjaga vane supaya tetap bersentuhan dengan cam ring (sealing proccess). Untuk mencegah vane supaya tidak terlalu keras menekan cam ring, vane-nya dichamfer di bagian belakang untuk mendapatkan balancing pressure melewati ujung bagian luar (arah panah).

B. Flex Plates

Gb. 2.14 VanesOli yang sama juga diarahkan di antara flex plate dan support plate untuk menutup/menge-seal sisi dari rotor dan ujung dari vane. Ukuran dari seal area di antara flex plate dan support plate adalah apa yang mengontrol force yang menekan flex plate terhadap sisi dari rotor dan ujung dari vane. Seal dengan bentuk yang lonjong harus dipasang di support plate dengan salah satu sisi bundar ke dalam pocket dan sisi plastik yang rata terhadap flex plate.

Gb. 2.15 Flex Plates

C. Vane Pump Operation

Gb. 2.16 Komponen Vane PumpPada saat rotor berputar di dalam cam ring-nya, vane keluar masuk di dalam rotor slot untuk menjaga sealing terhadap ring-nya. Pada saat vane bergerak keluar dari slotted rotor, terjadi perubahan volume diantara vane-nya. Semakin besar jarak antara ring dan rotor, semakin besar pula volume yang ditimbulkan. Volume yang membesar akan menimbulkan sedikit ke-vaccum-an yang memungkinkan inlet oil ditekan menuju ke ruang di antara vane oleh tekanan atmosphere atau tank pressure. Bilamana rotor terus berputar, maka jarak antara ring dan rotor juga akan semakin kecil. Hal ini mengakibatkan volume yang ada juga akan semakin mengecil. Hal ini memungkinkan oil ditekan keluar dari segment rotor menuju ke outlet passage dari pompa.

D. Balanced Vane Pump

Gb. 2.17 Balanced Vane PumpBalanced vane pump mempunyai cam ring berbentuk elips. Bentuk seperti ini memungkinkan jarak antara rotor dan cam ring membesar dan mengecil pada setiap satu kali putaran. Dua inlet dan dua outlet masing-masing berhadap-hadapan sehingga bisa menyeimbangkan gaya yang timbul terhadap rotor. Design seperti ini tidak memerlukan bearing-bearing dan housing yang besar untuk men-support komponen-komponen yang berputar. Operating pressure maksimum untuk vane pump berkisar antara 4000 psi. Vane pump yang dipakai pada hydraulic system mempunyai operating pressure sekitar 3300-psi atau kurang.

E. Variable Vane PumpVariable output vane pump dikontrol dengan menggeser ring maju dan mundur sesuai dengan pusat rotor-nya. Variable output vane pump jarang penggunaanya. Jika ada kebanyakan dipakai aplikasi mobile hydraulic.

Gb. 2.18 Variable Vane Pump1.5.1.3. Piston PumpsTerlihat pada gambar di bawah, adalah piston pumps dimana mempunyai komponen-komponen seperti: head (1), housing (2), shaft (3), piston (4), port plate (5), barrel (6) dan swashplate (7).

1673245

Gb. 2.19 Komponen Piston PumpDua design piston pump yang dikenal adalah: Axial Piston Pump Radial Piston PumpKedua pompa ini merupakan Positive displacement pump, dan mempunyai efisiensi yang tinggi. Output dari kedua pompa ini bisa fixed (tetap) dan juga bisa variable (berubah-ubah).

Gb. 2.20 Axial Piston Pump

A. Straight Housing Axial Piston PumpGambar di atas memperlihatkan masing-masing Positive Displacement Fixed Output Axial Piston Pump dan Positive Displacement Variable Output Axial Piston Pump. Dalam pandangan umum, kedua pompa tersebut sering dibicarakan orang dengan sebutan Fixed Displacement Pump dan Variable Displacement Pump. Pada fixed displacement Axial Piston Pump, piston bergerak lurus maju dan mundur parallel dengan shaft-nya. Pada variable displacement Axial Piston Pump atau motor, swashplate atau barrel dan port plate-nya juga bergerak maju dan mundur merubah sudutnya sendiri terhadap shaft-nya. Perubahan sudut ini membuat pump flow bervariasi antara minimum dan maksimum setting meskipun shaft speed-nya konstan.

Gb. 2.21 Angled Housing Axial Piston Pump (Bent Axis)Pada pompa yang lain, saat piston bergerak mundur, oil mengalir melalui intake menuju ke piston. Pada saat pompa berputar, piston akan bergerak maju, oil kemudian didorong cellar menuju ke system. Kebanyakan piston pump yang digunakan pada mobile equiptment adalah Axial Piston Pump.Fixed displacement Axial Piston Pump and motor dapat dibuat dengan housing yang lurus/axial (Gb. 2.20) dan housing yang bengkok/bent axis (Gb. 2.21). Piston pump dengan housing yang lurus (seperti yang terlihat pada gambar 2.20 kiri), piston ditahan oleh fixed swashplate. Sudut dari swashplate akan menentukan jarak piston bergerak keluar masuk pada barrel chamber. Semakin besar sudut dari swashplate semakin besar pula jarak pergerakan piston dengan demikian pump output per revolution juga akan lebih besar.Pada bent axis piston pump (Gb. 2.20 kanan), piston tersambung ke input shaft dengan linkage atau ujung spherical piston yang pas masuk ke dalam socket-nya pada plate. Plate-nya sendiri merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari shaft. Sudut housing terhadap poros pusatnya akan menentukan jarak piston bergerak keluar masuk pada barrel chamber. Semakin besar sudut daripada housing, akan semakin besar pula pump output yang dikeluarkan per revolution. Output flow dari fixed displacement piston pump tergantung kecepatan engine. Output flow hanya bisa dirubah dengan merubah speed dari input shaft-nya. Pada housing lurus fixed displacement piston motor, swashplate angle akan menentukan speed dari output shaft-nya. Pada bent axis fixed displacement piston motor, sudut daripada housing terhadap pusat poros menentukan speed dari output shaft motor. Piston pump yang lebih kecil bekerja pada pressure 10.000 psi. Piston pumps yang digunakan pada hydraulic system bekerja pada pressure di bawah 7000 psi.

B. Radial Piston PumpPada Radial Piston Pump (Gb. 2.22), piston bergerak maju dan mundur membentuk sudut 90-derajat terhadap shaft-nya. Pada saat cam follower berputar turun pada cam ring, piston akan bergerak mundur. Atmospheric pressure atau charge pump mendorong oil melalui inlet valve port dan menggerakkan pergerakkan piston. Pada saat cam follower berputar naik pada cam ring, piston akan bergerak maju. Oil kemudian ditekan keluar dari cylinder melalui outlet port.

Gb. 2.22 Radial Piston PumpInternal Gear PumpInternal gear pump (Gb. 2.23) mempunyai pinion gear kecil pada bagian dalam (drive gear) yang akan menggerakkan ring gear besar (outer gear). Ring gear-nya sendiri mempunyai pitch yang sedikit lebih besar dari pada pinion gear. Ada satu komponen yang diam yang menyerupai sabit (crescent) yang terletak di bawah pinion gear di antara pinion gear dan ring gear. Inlet dan outlet port terletak juga terletak pada ujung crescent ini.

Gb. 2.23 Internal Gear PumpPada saat pompa berputar, gigi dari pinion dan ring gear tidak bertemu saat berada pada sisi inlet port. Maka ruang yang kosong di antara gigi akan menjadi lebih besar, ruangan ini kemudian diisi oleh inlet oil. Oil dibawa di antara roda gigi pinion gear dan crescent, roda gigi ring gear dan crescent menuju ke outlet port. Pada saat roda gigi melewati outlet port, ruang kosong di antara gigi akan mengecil dan roda gigi akan kembali bersentuhan. Kejadian ini akan menekan oil keluar dari antara roda gigi dan menuju keluar.Internal gear pump biasa digunakan sebagai charging pump pada piston pump yang besar.

Conjugate Curve Pump

Gb. 2.24 Conjugate Curve PumpConjugate curve pump (Gambar di atas), yang juga biasa disebut dengan GEROTOR pump. Inner dan outer komponen berputar bersama-sama dengan housing. Pemompaan dihasilkan dengan cara lobe dari komponen inner dan outer masing-masing melakukan kontak/bersentuhan selama berputar. Pada saat komponen inner dan outer berputar, komponen inner akan berputar berkeliling di dalam komponen bagian luar. Inlet dan outlet port terletak di ujung cover dari housing. Oil masuk melalui inlet dan dibawa menuju outlet dan dikeluarkan saat lobe-nya bertautan. Modified dari gerotor pump dipakai di banyak steering system hand metering unit (HMU). Saat digunakan di HMU, outer gear-nya akan tetap diam sementara inner gear-nya berputar.

Axial Propeller Pump Axial propeller pump berbentuk seperti kipas angin listrik, diikat pada pipa yang lurus dan mempunyai propeller blade (sudu-sudu). Oil diisap dengan cara menggerakkan/memutar sudu-sudu.

Gb. 2.25 Axial Propeller Pump

1.5.2. Non-Positive Displacement PumpNon-positive displacement pump mempunyai clearance yang lebih besar antara komponen yang diam dan komponen yang bergerak dibandingkan dengan positive displacement pump. Extra clearance ini memungkinkan oil ditekan kembali di antara komponen-komponen-nya bila outlet pressure (resistant to flow-nya) meningkat. Non-positive displacement pump mempunyai efisiensi yang lebih rendah bila dibandingkan dengan positive displacement pump karena output flow dari pompa akan turun secara drastis bila outlet pressure naik. Non-positive displacement pump adalah juga centrifugal impeller pump. Pompa semacam ini biasa digunakan pada aplikasi dengan pressure rendah seperti water pump.

1.5.2.1. Centrifugal Impeller PumpCentrifugal impeller pump terdiri dari dua komponen dasar yaitu: impeller (2) yang diikat pada input shaft (4) dan housing (3). Impeller mempunyai sebuah cakram dengan sudu-sudu yang melengkung (1) yang dicetak pada sisi input-nya.

1243

Gb. 2.26 Centrifugal Impeller PumpOil memasuki bagian tengah dari housing (5) di dekat input shaft dan mengalir ke impeller. Sudu-sudu impeller yang melengkung akan mendorong oil keluar terhadap housing. Housing-nya sendiri dibentuk sedemikian rupa untuk mengarahkan oil menuju ke outlet port.

1.6. VALVEPada sistem hidrolik, valve berfungsi untuk: Mengatur pressure Mengatur flow Mengatur arah

1.6.1. PRESSURE CONTROL VALVEPressure control valve digunakan untuk mengontrol pressure di dalam sebuah circuit atau system. Fungsi valve akan tetap sama meskipun design-nya dirubah. Contoh dari pressure control valve termasuk di dalamnya adalah: relief valve, sequence valve, pressure reducing valve, pressure differential valve, dan unloading valve.

Gb. 2.27 Simple Pressure Relief valve Pada Cracking Pressure

1.6.1.1. Relief ValveHydraulic system di design untuk bisa beroperasi pada tingkat pressure tertentu. Melebihi level yang sudah ditentukan dapat merusak system komponen disamping juga sangat berbahaya bagi personnel. Relief valve menjaga pressure pada batasan yang sudah ditentukan dengan membuka dan mengalirkan kelebihan oil ke circuit yang lain atau dialirkan kembali ke tangki.

Simple Relief ValveGambar di atas memperlihatkan simple relief valve pada cracking pressure position. Simple relief valve (juga disebut direct acting relief valve) akan tetap dalam kondisi tertutup karena adanya kekuatan spring. Spring tension di-set pada relief pressure setting. Akan tetapi bukan berarti valve akan membuka pertama sekali pada relief pressure setting. Apabila kondisinya berkembang, yang menyebabkan hambatan terhadap oil untuk mengalir, maka kelebihan oil flow akan menyebabkan pressure naik. Kenaikkan pressure ini akan dirasakan oleh relief valve. Pada saat gaya dari pressure bisa mengatasi relief valve spring, valve tersebut akan melawan spring dan mulai membuka. Pressure yang diperlukan untuk memulai membuka valve disebut dengan cracking pressure. Valve akan membuka secukupnya saja untuk membiarkan oil mengalir melalui valve.

1.6.1.2. Sequence ValveSequence valve, basic-nya adalah series pilot relief valve dengan circuit tambahan. Sequence valve dipakai saat dua circuit disuplai oleh satu pompa dan ada circuit yang diprioritaskan.

Gb. 2.33 Sequence Valve, CLOSE Position

Close position, sequence valve mem-block pump oil flow ke circuit 2 sampai circuit 1 penuh. Pada saat pump oil mengisi circuit 1 dan sequence valve, maka oil pressure akan mulai naik. Peningkatan pressure ini dirasakan lewat circuit pada bagian bawah unloading valve dan juga pada ruangan unloading valve spring.

Gb. 2.33 Sequence Valve, OPEN PositionGambar 2.33 merupakan gambar Sequence Valve, OPEN Position. Pada saat pressure pada ruangan unloading valve spring melebihi setting dari pilot valve spring, maka pilot valve-nya akan membuka. Dengan terbukanya pilot valve, maka oil dalam ruangan unloading valve spring akan dibuang ke tangki. Hal ini membuat oil pressure dalam ruangan unloading valve spring drop. Gaya dari system pressure yang lebih tinggi akan mendorong unloading valve terhadap spring yang memungkinkan oli dialirkan ke circuit 2. Sequence valve akan tetap terbuka sampai pompa dimatikan, atau pressure di circuit 1 drop lebih rendah dari setting spring pada sequence valve.

Gb. 2.34 Sequence Valve ISO SymbolCara kerja sequence valve sama dengan relief valve. Pada relief valve ruangan spring spring biasanya dihubungkan dengan drain. Pada sequence valve, outlet passage terhubung dengan circuit ke dua. Karena circuit ke-dua selalu bertekanan selama sequence valve membuka, ruangan pilot valve spring harus dihubungkan dengan drain/tangki.

1.6.1.3. Pressure Reducing Valve

Gb. 2.35 Pressure Reducing Valve, Normally Open

Pressure reducing valve menghasilkan system pressure yang berlainan yang di-supply oleh pompa yang sama. Maksimum pressure yang ada di system dijaga oleh sebuah relief valve. Pressure reducing valve sendiri mengontrol oil pressure yang ada pada controlled oil circuit (lihat gambar). Pressure reducing valve adalah Normally Open Valve.

II.3.2.3 Check ValveFungsi dari check valve adalah mengalirkan oil ke satu arah, tetapi mem-block aliran oil dari arah berlawanan. Check valve kadang-kadang juga disebut one way check valve. Kebanyakan check valve terdiri dari spring dan valve seat yang berbentuk tirus sebagaimana terlihat pada gambar 60 di atas. Akan tetapi bola yang bulat juga dipakai disamping valve seat yang tirus. Dalam beberapa circuit, check valve bisa mengambang dengan bebas (tidak mempunyai spring). Lihat valve di sebelah kiri (Gb. 2.51). Saat pump oil pressure bisa mengatasi pressure di belakang check valve ditambah spring force, check valve akan membuka dan membiarkan oil mengalir ke implement system. Lihat valve di sebelah kanan (Gb. 2.51). Saat pump oil pressure kurang dari oil pressure di implement, check valve akan menutup dan mencegah implement oil mengalir kembali melalui valve.

Gb. 2.51 Check Valve