ASBTRAKSI

Steven, Rancang Bangun Mesin Press Selang Hidrolis sistem hidrolik

Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas

Negeri Surabaya.

Banyak proses dikehidupan manusia yang semula dikerjakan secara manual,

sekarang mulai tergantikan oleh mesin yang digerakkan secara otomatis hanya

dengan memberi perintah / program bahkan sekedar tombol sederhana/semi otomatis.

Hal ini diperuntukkan untuk efisiensi tenaga manusia dan efektifitas waktu

penyelesaian, karena semakin pesatnya kemajuan SDM ( Sumber Daya Manusia )

sehingga tidak mungkin lagi mengerjakan perkerjaan secara manual dengan tenaga

yang besar.

Dengan apa yang terjadi, maka harus dicari solusi yang tepat guna memenuhi

kebutuhan tersebut, salah satunya adalah membuat mesin press selang hidrolis.

Dimana pembuatan ini diperuntukkan untuk efisiensi biaya dan efektifitas waktu

dalam mengepres selang hidrolis yang biasa digunakan dalam kendaraan khususnya

roda 4, guna memudahkan proses belajar mengajar pada suatu instansi pendidikan.

Tugas merencana ini bertujuan untuk merencanakan, membuat, dan menguji

mesin pres selang hidrolis sistem hidrolik. Metode dalam perancangan mesin ini

adalah studi pustaka dan pengamatan.

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas seagala rahmat, karunia dan hidayah-Nya.

Sehingga Tugas Teknik Merencana dengan judul Mesin Press Selang Hidrolis ini

dapat di rencanakan dengan baik, tanpa halangan suatu apapun. Tugas Merencana ini

disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mata kuliah Teknik

Merencana dan merupakan syarat kelulusan bagi mahasiswa DIII Teknik Mesin

Produksi Universitas Negeri Surabaya dalam memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terimakasih atas

bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini penulis

menyampaikan terimakasih kepada :

1. Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya.

2. Dadi dan mama dirumah atas segala bentuk dukungan dan doanya

3. Bapak Arif Rifa’I atas ilmu dan waktu yang selalu diberikannya

4. Teman – teman yang sudah mensuport.

2

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dewasa ini sistem hidrolik banyak digunakan dalam berbagai macam industri,

permesinan, otomotif, hingga industri makanan. Oleh karena itu, pengetahuan tentang

komopnen dari sistem hidrolik sangat penting dalam semua cabang industri.

Sistem hidrolik banyak memiliki keuntungan. Sebagai sumber kekuatan untuk

banyak variasi pengoperasian. Keuntungan sistem hidrolik antara lain :

1. Ringan

2. Mudah dalam pemasangan

3. Sedikit perawatan

Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya, sekarang ini sistem

hidrolik banyak dikombinasikan dengan sistem lain seperti elektrik, pneumatik, dan

mekanik sehingga akan didapat unjuk kerja dari sistem hidrolik yang lebih optimal.

Tugas Teknik Merencana ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas

penunjang yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mengamati dan

mempelajari tentang fenomena pada sistem hidrolik pada Mata kuliah Pneumatik dan

Hidrolik.

Dalam sistem hidrolik, harus dapat diketahui bagaimana suatu kinerja/cara kerja

suatu alat. Pada Tugas Teknik Merencana ini penulis tertarik untuk mengamati mesin

press semi otomatis. Pengamatan yang penulis pilih adalah :

Rancang Bangun Mesin Press Selang Hidrolis sistem Hidrolik.

3

B. Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam tugas teknik merencana ini adalah bagaimana

merancang dan membuat mesin pres selang hidrolis sistem hidrolik yang mudah dan

efektif. Masalah yang akan diteliti meliputi :

1. Cara Kerja Mesin

2. Analisis perhitungan mesin

C. Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka batasan-batasan masalah pada

proyek akhir ini adalah :

1. Perhitungan dibatasi pada komponen mesin yang meliputi putaran motor

2. Model peraga yang dianalisis menekankan pada cara kerja dari mesin hidrolik

yang pengoperasiannya menggunakan gear pump dan tidak menekankan

konstruksi model dari mesin tersebut.

D. Tujuan dari Proyek

Tujuan dari penulisan tugas teknik merencana ini adalah sebagai berikut :

1. Melakukan perhitungan dalam perancangan mesin pres

2. Untuk menganalisis cara kerja sistem hidrolik yang terdapat pada mesin pres

semi otomatis.

E. Manfaat Proyek Akhir

Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai

berikut:

1. Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem hidrolik mesin

pres

2. Menerapkan ilmu perkuliahan pneumatik dan hidrolik yang diperoleh dari

bangku perkuliahan dan mengembangkannya

3. Untuk melatih dan menuangkan kreativitas dalam berfikir serta memberikan

masukan positif kepada pembaca tentang ilmu hidrolik.

4

F. Metode Pemecahan Masalah

Dalam penyusunan laporan ini penulis menggunakan beberapa metode antara

lain :

1. Studi Pustaka.

Yaitu data diperoleh dengan merujuk pada beberapa literatur sesuai dengan

permasalahan yang dibahas.

2. Pengamatan ( investivigasi )

Yaitu dengan melakukan beberapa kali percobaan/pembuatan langsung untuk

mendapatkan mesin dengan spesifikasi yang dikehendaki.

BAB II

DASAR TEORI

Untuk melakukan perhitungan pada komponen mesin ini diperlukan pengertian

mengenai beberapa terminologi sebagai berikut :

A. Pengertian Sistem Hidrolik

Sistem hidrolik adalah sistem penerusan daya dengan menggunakan fluida cair.

Minyak mineral adalah jenis fluida yang sering dipakai. Prinsip dasar dari sistem

hidrolik adalah jenis fluida yang sering dipakai. Prinsip dasar dari sistem hidrolik

adalah memanfaatkan sifat bahwa zat cair tidak mempunyai bentuk yang tetap,

namun menyesuaikan dengan yang ditempatinya. Zat cair bersifat inkrompresibel.

Karena itu tekanan yang diterima diteruskan ke seagala arah secara merata.

Gambar 2.1 Diagram aliran sistem hidrolik

5

Sistem hidrolik biasanya diaplikasikan untuk memperoleh gaya yang lebih besar

dari gaya awal yang dikeluarkan. Fluida penghantar ini dinaikkan tekanannya oleh

pompa yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan

katup-katup. Gerakan translasi batang piston dari silinder kerja yang diakibatkan oleh

tekanan fluida pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju mundur maupun

naik dan turun sesuai dengan pemasangan silinder yaitu horizontal maupun vertikal.

B. Keuntungan dan Kekurangan sistem hidrolik

1. Keuntungan Sistem Hidrolik

Sistem hidrolik memiliki beberapa keuntungan, antara lain :

a. Fleksibilitas.

Sistem hidrolik berbeda dengan metode pemindahan tenaga mekanis dimana

daya ditransmisikan dari engine dengan shafs, gear, belts, chains, atau kabel.

Pada sistem hidrolik, daya dapat ditransfer kesegala tempat dengan mudah

melalui pipa/selang fluida.

b. Melipat gandakan gaya.

Pada sistem hidrolik gaya yang kecil dapat digunakan untuk menggerakkan

beban yang besar dengan cara memperbesar ukuran diameter silinder.

c. Sederhana.

Sistem hidrolik memperkecil bagian-bagian yang bergerak dan keausan dengan

pelumasan sendiri.

d. Hemat.

Karena penyederhanaan dan pengehmatan tempat yang diperlukan sistem

hidrolik, dapat mengurangi biaya pembuatan sistem.

e. Relatif aman.

Dibanding sistem yang lain kelebihan beban ( over load ) mudah dikontrol dengan

menggunakan relief valve.

6

2. Kekurangan sistem hidrolik

Sistem hidrolik memiliki pula beberapa kekurangan, antara lain :

a. Gerakan relatif lambat

Karena sistem kerja pada hidrolik menggunakan transfer energi dari mekanik

kemudian hidrolik, berubah lagi menjadi mekanik yaitu pergerak piston yang

diakibatkan oleh tekanan dari fluida hidrolik.

b. Sistem yang sulit

Sulitnya dalam perhitungan bagi para pemula merupakan kekurangan pada sistem

hidrolik

c. Peka terhadap tekanan

Tekanan merupakan jantung dari sistem hidrolik, sehingga dalam sistem hidrolik

tekanan merupakan masalah yang besar dan hampir sebagian besar masalah yang

terdapat dalam hidrolik adalah pekanya komponen terhadap kebocoran.

C. Dasar – dasar Sistem Hidrolik

Prinsip dasar dari sistem hidrolik berasal dari hukum Pascal, Pada dasarnya

menyatakan dalam suatu bejana tertutup yang ujungnya terdapat beberapa lubang

yang sama maka akan dpancarkan kesegala arah dengan tekanan dan jumlah aliran

yang sama. Dimana tekanan dalam fluida statis harus mempunyai sifat-sifat sebagai

berikut :

1. Tidak punya bentuk yang tetap, selalu berubah sesai dengan tempatnya.

2. Tidak dapat dimampatkan

3. Meneruskan tekanan ke semua arah dengan sama rata.

7

D. Komponen – Komponen Penyusun Hidrolik

1. Motor

Motor berfungsi sebagai pengubah dari tenaga listrik menjadi tenaga mekanis.

Dalam sistem hidrolik motor berfungsi sebagai penggerak utama dari semua

komponen hidrolik dalam rangkaian ini. Kerja dari motor itu dengan cara memutar

poros pompa yang dihubngkan dengan poros input motor menggunakan coupling atau

pulley. Motor yang digunakan dalam sistem ini adalah motor AC 2 HP 1 Fasa

Gambar 2.2 Eletric motor

2. Pompa Hidrolik

Pompa hidrolik ini digerakkan secara mekanis oleh motor listrik. Pompa hidrolik

berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara

menekan fluida hidrolik ke dalam sistem.

Dalam sistem hidrolik, pompa merupakan suatu alat untuk menimbulkan atau

membangkitkan aliran fluida ( untuk memindahkan sejumlah volume fluida ). Dan

untuk memberikan daya sebagaimana diperlukan. Pompa yang digunakan adalah

External gear pump tipe CB – 1A

Gambar 2.3 External Gear Pump

8

Apabila pompa digerakkan motor ( penggerak utama), pada dasarnya pompa

melakukan dua fungsi utama :

Pompa menciptakan kevakuman sebagaian pada saluran masuk pompa. Vakum

ini memungkinkan tekanan atmosfer untuk mendorong fluida dari tangki

( reservoir ) ke dalam pompa.

Gerakan mekanik pompa menghisap fluida ke dalam pemompaan, dan

membawanya melalui pompa, kemudian mendorong dan menekannya kedalam

sistem hidrolik.

Pompa hidrolik dapat dibedakan atas :

a. Pompa Vane

Ada beberapa tipe pompa vane yang dapat digunakan, antara lain :

1. Pompa Single stage

Ada beberapa jenis pompa single stage menurut tekanan dan displacement

(perpindahan) dan mereka banyak digunakan diantara tipe-tipe lain sebagai

sumber tenaga hidrolik.

Gambar 2.4 Pompa Single – stage tekanan rendah

Gambar 2.5 Pompa Single – stage tekanan tinggi

9

2. Pompa ganda ( double pump )

Pompa ini terdiri dari dua unit bagian operasi pompa pada as yang sama,

dapat dijalankan dengan sendiri-sediri dan dibagi menjadi dua tipe tekanan

rendah dan tinggi.

Gambar 2.6 Double pump

b. Pompa Roda Gigi ( gear pump )

1. Pompa roda gigi external (external gear pump)

Pompa ini mempunyai konstruksi yang sederhana, dan pengoperasiannya juga

mudah. Karena kelebihan-kelebihan itu serta daya tahan yang tinggi terhadap

debu, pompa ini dipakai banyak peralatan konstruksi.

Gambar 2.7 External gear pump

2. Pompa roda gigi internal (internal gear pump)

Pompa ini mempunyai keunggulan pulsasi kecil dan tidak mengeluarkan suara

yang bersisik dan dipakai dikendaraan bermotor dan peralatan lain yang hanya

mempunyai ruangan sempit untuk pemasangan.

Gambar 2.8 Internal gear pump

10

c. Pompa Piston Aksial

1. Tipe Sumbu Bengkok

Dalam tipe ini, piston dan silinder blok tidak sejajar dengan as penggerak tapi

dihubungkan dengan suatu sudut. Dengan mengubah sudut ini, keluarnya minyak

dapat diatur. Bengkokan sumbu juga dapat dibuat menjadi berlawanan arahnya

sehingga arah hisap dan keluar menjadi terbalik.

Gambar 2.9 Pompa aksial tipe sumbu bengkok (bent axel type)

2. Tipe Plat Pengatur (Swash Plate Type)

Dalam tipe ini letak piston dan silinder blok sejajar dengan as, dan pelat

pengatur yang bisa miring memegang leher piston untuk mengubah stroke atas

dan bawah atau kanan dan kiri didalam rotasi silinder blok. Pengeluaran

minyak dapat disetel dengan bebas dengan mengubah sudut, saluran hisap dan

keluar dapat dibalik dengan memiringkan plat pengatur ke arah berlawanan.

Gambar 3.0 Pompa aksial tipe plat pengatur (swash plate type)

3. Katup (Valve)

Dalam sistem hidrolik, katup berfungsi sebagai pengatur tekanan dan aliran fluida

yang sampai ke silinder kerja. Menurut pemakaiannya, katup hidrolik dibagi menjadi

tiga macam, antara lain :

11

a. Katup pengantar tekanan (relief valve )

Katup pengatur tekanan digunakan untuk melindungi pompa-pompa dan

katup – katup pengontrol dari kelebihan tekanan dan untuk mempertahankan

tekanan tetap dalam sirkuit hidrolik. Cara kerja katup ini adalah berdasarkan

kesetimbangan antara gaya pegas dengan gaya tekan fluida. Dalam kerjanya

katup ini akan membuka apabila tekanan fluida dalam suatu ruang lebih besar

dari tekanan katupnya, dan katup akan menutup kembali setelah tekanan

fluida turun sampai lebih kecil dari tekanan pegas katup.

Gambar 3.1 (a) Relief Valce (b) Sequence Valve (c) Pressure Reducing Valve

b. Katup Pengatur Arah Aliran ( Flow Control Valve )

Katup pengontrol arah adalah sebual saklar yang dirancang untuk

menghidupkan, mengontrol arah, mempercepat dan memperlambat suatu

gerakan dari silinder kerja hidrolik. Fungsi dari katup ini adalah ntuk

mengarahkan dan menyuplai fluida tersebut ke tangki reservoir.

Gambar 3.2 (a) Manual Directional Control Valve (b) Selenoid Valve

c. Katup pengatur jumlah aliran ( flow control valve )

Katup pengontrol jumlah aliran adalah sebuah katup yang berfungsi untuk

mengatur kapasitas aliran fluida dari pompa ke silinder, jumlah untuk

mengatur kecepatan aliran fluida dan kecepatan gerak piston dari silinder.

Dari fungsi diatas dapat diambil kesimpulan bahwa kecepatan gerak piston

12

silinder ini tergantung dari beberapa fluida yang masuk kedalam ruang

silinder dibawah piston tiap satuan waktunya.

Gambar 3.3 Flow Control Throttling Valve

4. Silinder Kerja Hidrolik

Silinder kerja hidrolik merupakan komponen utama yang berfungsi untuk

merubah dan meneruskan daya dari tekanan fluida, dimana fluida akan mendesak

piston yang merupakan satu-satunya komponen yang ikut bergerak untuk melakukan

gerak translasi yang kemudian gerak ini diteruskan ke bagian mesin melalui batang

piston. Silinder kerja hidrolik yang digunakan adalah Enerpack tipe RR – 1012

dengan kapasitas 10 ton

Menurut konstruksinya, silinder kerja hidrolik dibagi menjadi dua macam tipe

dalam sistem hidrolik, antara lain :

a. Silinder kerja penggerak tunggal (single action)

Silinder kerja jenis ini hanya memiliki satu buah ruang fluida kerja

didalamnya, yaitu ruang silinder di atas atau dibawah piston. Kondisi ini

mengakibatkan silinder kerja hanya bisa melakukan satu buah gerakan, yaitu

gerakan tekan. Sedangkan untuk kembali ke posisi semula, ujung batang

piston didesak oleh gravitasi atau tenaga dari luar.

Gambar 3.4 Silinder single – acting

13

b. Silinder kerja penggerak ganda ( double acting )

Silinder kerja ini merupakan silinder kerja yang memiliki dua buah ruang

fluida didalam silinder yaitu ruang silinder di atas piston dan dibawah piston,

hanya saja ruang di atas piston ini lebih kecil bila dibandingkan dengan yang

dibawah piston karena sebagian ruangnya tersita oleh batang piston. Dengan

konstruksi tersebut silinder kerja memungkinkan untuk dapat melakukan

gerakan bolak-balik atau maju mundur.

Gambar 3.5 Silinder double - acting

5. Manometer (preasure gauge)

Biasanya pengatur tekanan dipasang dan dilengkapi dengan sebuah alat yang

dapat menunjukkan sebuah tekanan fluida yang keluar. Prinsip kerja alat ini

ditemukan oleh Bourdon. Oli masuk ke pengatur tekanan lewat saluran P. tekanan

didalam pipa yang melengkung Bourdon (2) menyebabkan pipa memanjang.

Tekanan lebih besar akan mengakibatkan radius lebih besar pula. Gerakan

perpanjangan pipa tersebut kemudian diubah ke suatu jarum penunjuk (6) lewat

tuas penghubung (3), tembereng roda gigi (4), dan roda gigi pinion (5). Tekanan

pada saluran masuk dapat dibaca pada garis lengkung skla penunjuk (7). Jadi,

prinsip pembacaan pengukuran tekanan manometer ini adalah bekerja

berdasarkan atas dasar prinsip analog.

Gambar 3.6 Pengukur tekanan (manometer) dengan prinsip kerja Bourdon.

14

6. Saringan Oli (oil Filter)

Filter berfungsi menyaring kotoran-kotoran dari minyak hidrolik dan

diklasifikasikan menjadi filter saluran yang dipakai saluran bertekanan. Filter

ditempatkan didalam tangki pada saluran masuk yang akan menuju ke pompa.

Dengan adanya filter, diharpkan efisiensi peralatan hidrolik dapat ditinggikan dan

umur pemakaian lebih lama

Gambar 3.7 filter tangki

7. Fluida Hidrolik

Fluida hidroluk adalah salah satu unsur yang penting dalam peralatan hidrolik.

Fluida hidrolik merupakan suatu bahan yang mengantarkan energi dalam peralatan

hidrolik dan melumasi setiap perlatan serta sebagai media penghilang kalor yang

timbul akibat tekanan yang ditingkatkan dan meredam getaran suara.

Oli hidrolik yang berbasis pada minyak mineral biasanya digunakan secara luas

pada mesin – mesin perkakas atau juga mesin – mesin industri. Menurut standart DIN

51524 dan 512525 dan sesuai dengan karakteristik serta komposisinya oli hidrolik

dibagi menjadi tiga kelas : Hydaulic oil HL, Hydraulic JLP, Hydraulic oil HV

Fluida hidrolik harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

a. Mempunyai viskositas temperatur yang cukup yang tidak berubah dengan

perubahan temperatur.

b. Mepertahankan fluida pada temperatur rendah dan tidak berubah buruk dengan

mudah dipakai dibawah temperatur.

c. Mempunyai stabilitas oksidasi yang baik.

d. Mempunyai kemampuan anti karat

15

e. Tidak merusak (karena reaksi kimia ) karat dan cat.

f. Tidak kompresible (mampu merapat)

g. Mempunyai tendesi anti foatming (tidak terjadi busa ) yang baik.

h. Mempunyai kekentalan terhadap api.

8. Pipa Saluran Oli

Pipa merupakan salah satu komponen penting dalam sebuah sistem hidrolik yang

berfungsi untuk meneruskan fluida kerja yang bertekanan dari pompa pembangkit ke

silinder kerja. Mengingat kapasitas yang mampu dibangkitkan oleh silinder kerja,

maka agar maksimal dalam penerusan fluida kerja bertekanan, pipa-pipa harus

memenuhi persyaratan sebagai berikut :

a. Mampu menahan tekanan yang tinggi dari fluida.

b. Koefisien gesek dari dinding bagian dalam harus sekencil mungkin.

c. Dapat menyalurkan panas dengan baik.

d. Tahan terhadap perubahan suhu dan tekanan.

e. Tahan terhadap perubahan cuaca.

f. Berumur relatif panjang.

g. Tahan terhadap korosi.

Gambar 3.8 Hydraulic Hose

9. Unit Pompa Hidrolik ( Power Pack )

Unit pompa adalah kombinasi dari tangki minyak, pompa, motor dan relief valve.

Disamping itu hand control valve dan peralatan perlengkapan dipakai sesuai

keperluan.

16

Syarat – syarat pembuatan unit pompa hidrolik (Power Pack ) antara lain sebagai

berikut :

a. Tangki minyak harus dirancang untuk mencegah masuknya debu dan kotoran-

kotoran lain dari luar.

b. Tangki minyak dapat dilepaskan dari unit utama untuk keperluan maintenance

dan memastikan akurasinya untuk membebaskan udara.

c. Kapasitas dan ukuran tangki minyak harus cukup besar untuk mempertahankan

tingkat yang cukup langkah dalam apapun.

d. Plat pemisah (buffle plate) harus dipasang antara pipa kembali dan pipa hisap

untu memisahkan kotoran.

e. Pipa pengembali dan pipa hisap pompa harus dibawah level minyak.

Gambar 3.9 Power Pack

10. Kopling

Kopling merupakan sebuah penyambung antara electric motor dan gear pump

yang berfungsi untuk menggerakkan pompa langsung dari elektrik motor tanpa

perantara sebuah pulley dan v belt. Dalam mesin pres ini coupling yang digunakan

adalah tipe HC – 42 dengan Jumlah maximum power yang digunakan adalah &.5 kW

atau 10 Hp . yang telah disesuaikan dengan perhitungan.

Gambar 4.0 Coupler / kopling

17

E. Istilah & Lambang dalam sistem hidrolik

Dalam pembuatannya, rangkaian sistem hidrolik diperlukan banyak komponen

penyusunnya dan apabila dilakukan langsung dalam lapangan akan memakan waktu

yang cukup lama. Oleh karena itu, pada sistem hidrolik terdapat lambang-lambang

atau tanda penghubung sistem hidrolik yang dikumpulkan dalam lembar norma dim

24300 (1966); Tujuan lambang atau simbol yang diberikan pada sistem hidrolik

adalah :

a. Memberikan suatu sebutan yang seragam bagi semua unsur hidrolik.

b. Menghindari kesalahan dalam membaca skema sistem hidrolik.

c. Memberikan pemahaman dengan cepat laju fungsi dari skema sistem hidrolik.

d. Menyesuaikan literatur yang ada dari dalam negeri maupun luar negeri.

Tabel 1.1 Simbol – Simbol Pada Sistem Hidrolik

Lambang Keterangan

Saluran pengisian dan saluran kerja

Saluran pengendali atau saluran buang

Saluran fleksibel selang, pipa spiral,

dan sebagainya.

Penyilangan saluran tidak terhubung

Penyilangan saluran terhubung

18

Tabel 1.2 Simbol katup pengarah menurut jumlah lubang dan posisi kontrol

Klasifikasi Simbol Keterangan

Jum

lah

luba

ng (

Jum

lah

hubu

ngan

)

2 Lubang

Memiliki 2 lubang

penghubung dan dipakai

untuk membuka dan

menutup saluran

3 Lubang

Memiliki 3 lubang

penghubung dan dipakai

flow control dari sebuah

lubang pompa ke dua arah

4 Lubang

Memiliki 4 lubang

penghubung dan dipakai

untuk operasi maju / mundur

dan pemberhentian aktuator

Banyak Lubang

Memiliki 5 lubang

penghubung atau lebih dan

dipakai untuk tujuan khusus

Jum

lah

Pos

isi K

ontr

ol

2 Posisi Memiliki 2 posisi kontrol

3 Posisi Memiliki 3 posisi kontrol

Banyak Posisi

Memiliki 4 posisi kontrol

atau lebih yang dipakai

untuk tujuan tertentu

Tabel 1.3 Simbol – simbol untuk katup

19

Klasifikasi Simbol Keterangan

Tip

e O

pera

siManual

Dioperasikan dengan level

( pengungkit )

Mekanikal

Dioperasikan dengan cam

roller dan alat mekanikal

lain

Tekanan pilotDioperasikan dengan pilot

minyak hidrolik

SelenoidDioperasikan dengan gaya

elektromagnetik

Selenoid hidrolik

Valve spool utama

dioperasikan dengan pilot

hidrolik yang menggunakan

tenaga elektromagnetik

Spring offset

Direction control dilakukan

dengan gaya operasi. Dan

kembali ke posisi semula

dengan tenaga pegas saat

gaya operasi dimatikan

Spring center

Spool kembali ke posisi

semula dengan tenaga pegas

saat gaya operasi dimatikan

Tanpa springPosisi katup ditahan pada

tiap posisi kontrol

Tabel 1.4 Beberapa lambang komponen penyusun dalam sistem hidrolik

20

Lambang Keterangan

Salurang buang ke reservoir

Saluran dari reservoir

Silinder penggerak ganda (double –

acting )

Silinder penggerak tunggal ( single

acting )

Silinder penggerak ganda dengan dua

batang piston

Motor Listrik

Katup pengatur tekanan

Katup satu arah

Katup satu arah dengan menggunakan

pegas

Akumulator

21

BAB III

PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

A. Proses perencanaan

Tahapan – tahapan dalam perencanaan :

1. Spesifikasi mesin hidrolik

a. Motor AC 1 fasa 2 hp, 1420 rpm

b. Pulling stroke 300 mm

c. Coupling HC - 42

d. Pompa roda gigi ( gear pump ) : CB 1A

e. Directional Valve DSG – 01 – 3C60

f. Silinder kerja penggerak tunggal ( double acting ) ø 73 x 663

g. Manometer (preassure gauge)

h. Filter oli MF-45

i. Pipa dan nepel saluran minyak hidrolik

j. Bak penumpang oli (reservoir)

k. Fluida/oli

22

Gambar 4.1 Sirkuit sistem hidrolik ( Sirkit Meter – In )

No Nama Komponen

Simbol JIS No Nama Komponen

Simbol JIS

1Silinder Hidrolik

Double Acting7 Filter

2Counter

Belance Valve 8 Reservoir

3 Directional Valve

9 Katup arah

4 Manometer 10 Relief Valve

5External Gear

Pump 11Flow Control

Valve

6 Elektrik Motor 12 Arah putaran

Gambar 4.2 Rancang bangun mesin pres selang hidrolis

23

2. Ukuran Aktuator

a. Diameter silinder : ø 73 mm ( luas efektif pada head side = 14.5 cm2 )

b. Diamter rod : ø 34,9 ( luas efektif pada rod side = 4.8 cm2 )

c. Stroke : 305 mm

3. Cycle diagram : Berdasarkan operasi mesin pres, cycle diagram yang digunakan

adalah menggunakan directional control

B. Proses Perhitungan

1. Putaran Pompa

n2

n1

=d1

d2

n2

1800= 72

256

n2 = 506,25 Rpm = 506 Rpm

Keterangan

n1 = putaran motor

n2 = Putaran Pompa

d1 = Diameter gear motor

d2 = Diameter gear pompa

2. Mencari Flow rate ( Q ) :

- Putaran ( n ) : 600 Rpm

- Debit Pompa : 32 l/mint ( liter/menit)

Note :

600 Rpm didapat dari spesifikasi gear pump

32 liter / menit di dapat dari spesifikasi gear pump

Diperoleh perbandingan

24

32600

= Q

506Q = 26,98 l/mnt = 27 liter/menit

3. Perhitungan Pada Silinder Hidrolik

Diketahui :

Diameter torak (d1 ) = 42,9 mm = 4.3 cm

Diameter batang torak (d2) = 34,9 mm = 3.5 cm

Panjang langkah ( h ) = 300 mm = 30 cm

Rugi gesek dan kebocoran diabaikan

- Mencari luas penampang torak ( A ) :

A = π r2

A = 3.14 x 21,45 x 21,45 = 1.444,72 mm2 = 14,5 cm2

- Mencari luas Penampang torak ( Ar )

Ar = 3.14 x 17,45 x 17,45 = 956,13 mm2 = 9,6 cm2

- Jadi luas penampang kerja/anulus area ( AR ) = A - Ar

AR = 14,5 – 9,6 = 4.9 cm2

- Langkah maju (secara teoritis)

t = A .hQ

t = 14,9. 30

27

t = 16,56 detik

Sehingga didapat ketika silinder bergerak maju dengan debit aliran 27 liter / menit

dan langkah piston sepanjang 30 cm dihasilkan waktu 16,56 detik.

- Langkah dorong Maju

P = 100 bar = 100 . 104 N/m2

A = 14,5 cm2 = 14,5 . 10-4 m2

25

F = P . A

F = 100 . 104 x 14,5 . 10-4

F = 1.450 N

- Menghitung kapasitas motor listrik

Q = f xp600 = kW

F = Power motor

Q = Flow pompa

P = Tekanan pompa

600 = Hasil turunan dari rumus perhitungan power. Jadi bisa disebut

sebagai konstanta

Sehingga didapat Kapasitas motor dengan jumlah 4,5 Kw dan gaya yang

dihasilkan oleh mesin pres adalah 1.450 N

BAB IV

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari hasil perancangan mesin pres selang hidrolis sistem hidrolik dapat

disimpulkan sebagai berikut :

1. Untuk menghemat biaya pulley dan v belt yang biasa digunakan untuk

mentransfer energi dari elektrik motor menuju pompa hidrolik bisa diganti dengan

coupler yang relatif murah dan tidak sulit.

2. Mesin pres hidrolis ini menggunakan aktuator dengan kapsitas 10 ton

3. Untuk Control valve yang digunakan adalah tipe DSG – 01 - 3C60 karna control

valve ini sesuai dengan sistem pres ini.

26

4. Coupling yang digunakan sebagai penghubung antara elektric motor dan hidrolik

pump adalah jenis HC – 42

5. Kapasitas motor minimal adalah 4.5 kW

6. Pada pengujian mesin pres saat menggunakan tekanan 100 bar, debit aliran 27

liter /menit diperoleh gaya (f) = 1450 N dan membutuhkan waktu aktuator turun

sekitar 16,56 detik

B. Saran

1. Kepada para mahasiswa yang ingin membuat mesin pres hidrolik, pastikan untuk

mengetahui spesifikasi yang di inginkan sebelum merancang sistem hidrolik.

2. Perlu penempatan dan perlakuan khusus pada mesin sistem pres ini, karena harus

terhindar dari debu.

3. Perlu perawatan yang intensif karna rawan terhadap kebocoran.

27

DAFTAR PUSTAKA

[2] Fuad, Ahmadi. 2001. Karakteristik Teknologi Tepat Guna balam Industri Skala Usaha Kecil dan Menengah di Jawa Timur.Makalah yang disampaikan dalam rangka pelatihan produktivitas usaha kecil di Unesa.Tanggal 26 Juli tahun 2001.

[3] Haryono dkk..1999. Buku Panduan Materi KuIiah Kewirausahaan. Unipres UNESA Surabaya.

[5] Sutantra, I Nyoman.2001.Produktivitas Sistem Produksi dan Teknologi. Makalah yang disampaikan dalam rangka pelatihan produktivitas usaha kecil di Unesa.Tanggal 26 Juni tahun 2001.

[6] Sutiono. 2002. Produktivitas UKM di Jawa Timur. Makalah yang disampaikan dalam rangka pelatihan produktivitas usaha kecil di Unesa,Tanggal 26 Juni tahun 2002.

28