Bidang Ilmu : Fisika

FISIKA INSTRUMEN(di susun sebagai salah satu tugas mata kuliah)

Mekanika : Prinsip Kerja Sistem HidrolikDosen Pengampu : Abdurrahman Suparno, Ph.D

Penyusun : Teguh Marwady, S.Kel (11708251001)

Didik Setyawarno, S.Pd.Si (11708251030)

PROGRAM PASCASARJANA PENDIDIKAN SAINS UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA Maret, 2012

Prinsip Kerja Sistem Hidrolik A. Pengertian Hidrolik Dalam sistem hidrolik, fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral adalah jenis fluida cair yang umum dipakai dalam system hidrolik. Pada prinsipnya mekanika fluida dibagi menjadi 2 bagian yaitu: 1. Hidrostatik : yaitu mekanika fluida dalam keadaan diam disebut juga teori persamaan kondisi dalam fluida diam. Energi yang dipindahkan dari satu bagian ke bagian lain dalam bentuk energi tekanan. Contohnya adalah pesawat tenaga hidrolik. 2. Hidrodinamik : yaitu mekanika fluida yang bergerak, disebut juga teori aliran fluida yang mengalir. Dalam hal ini kecepatan aliran fluida cair yang berperan memindahkan energi. Contohnya energi pembangkit listrik tenaga turbin air pada jaringan tenaga hidro elektrik. B. Pompa Hidrolik Pompa hidrolik merupakan salah satu instrument atau alat yang bekerjanya menggunakan prinsip hukum pascal. Dongkrak hidrolik adalah alat yang sering digunakan untuk mengangkat mobil ketika mengganti ban mobil. Alat ini memanfaatkan dua buah silinder, yaitu silinder besar dan silinder kecil. Ketika dongkrak ditekan, minyak pada silinder kecil akan tertekan dan mengalir menuju silinder besar. Tekanan pada silinder besar akan menimbulkan gaya sehingga dapat mengangkat benda / beban berat. Prinsip dasar dari hidrolik adalah sifat fluida cair yang sangat sederhana dan sifat zat cair tidak mempunyai bentuk tetap, tetapi selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya. Karena sifat cairan yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya, sehingga akan mengalir ke berbagai arah dan dapat melewati dalam berbagai ukuran dan bentuk, sehingga fluida cair tersebut dapat mentranferkan tenaga dan gaya. Dengan kata lain sistem hidrolik adalah sistem pemindahan dan pengontrolan gaya dan gerakan dengan fluida cair dalam hal ini adalah oli. Fluida yang digunakan dalam sistem hidrolik adalah oli. Syarat-syarat cairan hidrolik yang digunakan harus memiliki kekentalan (viskositas) yang cukup, memiliki indek viskositas yang baik, tahan api, tidak berbusa, tahan dingin, tahan korosi dan tahan aus. Komponen utama system hidrolik adalah pompa hydrolik yang berfungsi untuk mengisap fluida oli hydrolik yang akan disirkulasikan dalam sistim hydrolik. Sistim hydrolik merupakan siklus yang tertutup, karena fluida oli disirkuliskan ke rangkaian hydrolik selanjutnya akan dikembalikan ke tangki penyimpan oli. Cairan hydrolik yang digunakan pada sistem hydrolik harus memiliki ciriciri atau watak (propertiy) yang sesuai dengan kebutuhan. Property cairan

hydrolik merupakan hal-hal yang dimiliki oleh cairan hydrolik tersebut sehingga cairan hydrolik tersebut dapat melaksanakan tugas atau fungsingnya dengan baik. 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. Hukum Pascal menyatakan tekanan yang diberikan pada fluida (zat cair) dalam ruang tertutup diteruskan oleh fluida (zat cair) itu ke segala arah dengan sama besar (sama rata) Untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi gambar berikut.

Sumber : http://fisikasman1labuhanratu.blogspot.com/2011/02/miniaturpompa-hidrolik-dapat.html Ketika penghisap kecil kita dorong maka penghisap tersebut diberikan gaya sebesar F1 terhadap luas bidang A1, akibatnya timbul tekanan sebesar P1. Menurut Pascal, tekanan ini akan diteruskan ke penghisap besar dengan sama besar. Dengan demikian pada penghisap besar akan terjadi tekanan yang besarnya sama dengan P1. Tekanan ini menimbulkan gaya pada luas bidang tekan penghisap kedua (A2) sebesar F2 sehingga dapat dituliskan persamaan sebagai berikut :

C. Aplikasi Prinsip Hidrolik

Salah satu instrumen yang menggunakan prinsip hidrolik adalah pompa sepeda. Dalam hal ini salah satu aspek yang sering kurang diperhatikan terkait pemeliharaan sepeda adalah tekanan udara ban. Meskipun sering didapati, produsen ban sepeda menterakan ukuran tekanan yang dianjurkan, namun hal ini seringkali diabaikan. tekanan udara yang ideal pada ban tidak hanya membawa kenyamanan bersepeda, namun juga memperpanjang umur sepeda kita. Saat sepeda melaju, bagian tengah tapak ban idealnya sedikit merata (permukaan yang bersinggungan dengan jalan/tanah) sehingga mereka

mencengkeram permukaan yang lebih baik untuk meningkatkan kenyamanan dan kontrol. Di sinilah pentingnya tekanan udara ideal ban sepeda. Sebuah ban sepeda dengan tekanan udara terlampau keras akan memantul dan justru menyebabkan ketidakseimbangan ketika berkendara. Tidak hanya kontrol yang menurun, juga sangat tidak efisien. Juga, secara signifikan mempersingkat umur headset dan bahkan umur rangka (frame) sepeda. Strategi pengontrolan terbaik untuk mendapatkan tekanan udara ideal ban sepeda adalah dengan mengembang ban sesuai dengan berat tubuh pengendara. Seorang cyclist dengan berat badan lebih membutuhkan tekanan udara lebih. Berikut pedoman tekanan udara dalam ukuran PSI untuk ban belakang (untuk tekanan ban depan menggunakan patokan berat badan 2,3 kg lebih rendah):

Referensi : Cyclist. (2011). Tekanan udara ideal ban sepeda di ambil http://thingsbike.com/tips-trick/tekanan-udara-ideal-bansepeda.html tanggal 12 Maret 2012.

dari

Eliyawati. (2011). Miniatur pompa hidrolik di ambil dari http://fisikasman1labuhanratu.blogspot.com/2011/02/miniatur-pompa-hidrolikdapat.html tanggal 12 Maret 2012. Gerristen, Marcel. (2008). Bicycle air pump. Patent application, US 2010/ 0028180 A1. Ismi. (2011). Menguak prinsip kerja dongkrak hidrolik di ambil dari http://sukasains.wordpress.com/2011/08/07/hukum-pascal/ tanggal 12 Maret 2012.

Wirawan Sumbodo. (2008). Penggerak hidrolik. Semarang : FT UNNES.