PENGENALAN HYDRAULIC (1)


1.1   Obyektif

Tergantung pada kelengkapan bab ini, satu hal yang dapat di lakukan:

  • Memahami latar belakang  dan sejarah hidrolik
  • Menjelaskan fungsi utama fluida hidrolik dan juga belajar tentang sifat dasar fluida hidrolik.
  • Memahami bagaimana pentingnya sifat fluida hidrolik seperti kecepatan, percepatan, gaya dan gaya adalah saling terkait, dan juga mempelajari tentang hubungan  dengan fluida hidrolik.
  • Mengerti konsep dari kekentalan dan indek kekentalan.
  • Menjelaskan sifat sifat pelumas dari fluida hidrolik.

 

1.2 Pengenalan dan latar belakang

Dalam dunia modern sekarang ini, permainan hidrolik sangat penting dalam kehidupan manusia dari hari kehari. Betapa pentingnya ini dapat diukur dari kenyataan bahwa ini terkait sebagai salah satu urat  yang menggerakan industri, selain pneumatik. Kegunaan dari buku ini adalah untuk membiasakan satu prinsip mendasarhidrolikseperti membuat sebuah usaha pada pemahaman konsep praktis membangun rancangan dan konstruksi bermacam sistem hidrolik dan aplikasinya. Aspek fungsi tambahan, fokus pada sistem komponen utama hidrolik  yang sudah disetujui, secara deatil. Bagian akhir buku ini adalah pembahasan kepada  maintenance umum yang praktis dan teknik penyelesaian masalah yang digunakan dalam sistem hidrolik dengan cara yang spesifik dan bermaksud untuk mencegah kerusakan komponen atau sistem. Dalam bahasa yunani hidro artinya air sedang aulos arinya pipa. Kata hidroli aslinya dari yunani dengan kombinasi kata ini, yang dalam bahasa inggris artinya air dalam pipa. Manusia sudah sadar akan pentingnya hidrolik sejak jaman dulu. Dalam kenyataan pertamanya sebagai permulaan ketika periode waktu antara tahun 100 dan 200, manusia sudah merealisasikan  energi potensial liran air disungai. Prinsip hidrolik telah digunakan pada awal ahun tersebut, dalam merubah energi air yang mengalir kedalam energi mekanik dengan memanfaatkan sebuah  roda air. Bagaimanapun penggunaan pertama gaya fluida membutuhkan gerakan jumlah fluida yang besar  karena tekanan rendah yang disediakan oleh alam.

Dengan melalui masa ini, pengetahuan hidrolik terus berkembang lebih dan lebih efisiendalam merubah gaya hdrolik ke kerja yang bermanfaat yang tercakup didalamnya. Subjek hidrolik yang terkait kebiasaan fisik dari air ketika diam atau dalam keadaan bergerak sebagai bagian teknik sipil dalam kurun waktu yang panjang. Bagaimanapun setelah penemuan mesin uap oleh James Watt, disana muncul kebutuhan penerus gaya yang efisien dari generasike titik penggunaan. Secara bertahap beberapa bagian mekanikal seperti poros, sistem roda gigi, puli dan rantai ditemukan. Itu adalah kemudian menjadi konsep pemikiran penerus gaya melalui fluida bertekanan. Sungguh hal ini adalah sesuatu yang baru dalam hal hidrolik, meliputi berbagai subjek seperti penerus gaya dan pengontrol gerakan mekanis, ketika  terkait juga dengan karakteristik fluida bertekanan. Untuk membedakan cabang hidrolik dari air, sebuah nama baru yang disebut hidrolik industri atau lebih umum disebut oli hidrolik dipasarkan.

Hal yang signifikan dibelakang pemilihan nama ini membohongi kenyataan bahwa area ini membuat oli sebagai media meneruskan gaya. Air yang dalam prakteknya incompressible masih digunakan pada saat ini pada teknologi hydro. Dalam hal hidrolik dari air sudah di perdadangkan untuk area teknik. Tetapi secara nyata dari  kualitas seperti ketahanan terhadap korosi seperti kemampuan luncur dan pelumasan, oli adalah mineral dasar yang umum sebagai penerus gaya hidrolik.

Pemebelajaran mengenai oli hidrolik secara aktual dimulai diakhir abad tujuh belas ketika Pascal menemukan sebuah hukum yang menjadi bentuk dasar untuk keseluruhan ilmu hidrolik. Konsep pengembangan penerus tekanan dalam batasan ruang zat cair dibuat melalui prinsip ini. Terakhir Josep Bramah mengembangkan sebuah peralatan berdasarkan pada hukum Pascal, dikenal dengan Bramah press, ketika Bernoulli mengembangkan hukumnya tentang konservasi energi untuk aliran fluida didalam pipa.

Ini sejalan dengan pengoperasian  hukum Pascal pada setiap jantung dari semua penggunaan gaya hidrolik dan digunakan untuk penganalisisan, meskipun mereka dapat secara nyata diaplikasikan pada industri hanya setelah terjadi revolusi industri tahun 1850 di Inggris.

Pengembangan terakhir telah dihasilkan dalam penggunaan sebuah jaringan dari pipa air bertekanan tinggi, antara pusat pembangkit yang mempunyai pompa pengalir uap dan penggiling yang membutuhkan gaya. Dalam melakukan ini, beberapa bagian tambahan seperti katup pengontrol, akumulator dan seal juga ditemukan. Bagaimanapun proyek ini telah dikesampingkan karena dua alasn utama, pertama tidak tersedianya komponen hidrolik yang lain, kedua berkembang pesatnya elektrik, yang mana sudah ditemukan untuk menjadi lebih nyaman dan sesuai untuk penggunaan.

 Sedikit perkembangan kedepan diakhir abad sembilan belas memimpin elektrik secara drastis sebagai sebuah teknologi yang dominan menghasilkan dalam penggantian fokus, menjauh dari gaya fluida. Gaya listrik cepat ditemukan menjadi lebihsuperior dibanding hidrolik untuk meneruskan gaya pada jarak yang jauh.

Awal abad duapuluh menjadi saksi munculnya era modern dari gaya fluida dengan sistem hidrolik yang menggantikan sistim elektrik dimana telah digunakan sebagai alat mengelevasikan dan mengontrol senjata pada kapal perang USS Virginia. Aplikasi ini menggunakan oli sebagai pengganti air. Hal ini menjadi tonggak sejarah lahirnya kembali fluida sebagai gaya hidrolik. Setelah perang Dunia II, area perkembangan gaya hidrolik menjadi saksi perkembangan yang luar biasa. Di masa modern ini, sebagian besar permesinan bekerja dengan prinsip “hidrolik dengan oli” sudah dikerjakan untuk meneruskan gaya. Ini telah sukses menggantikan penggerak mekanikal dan elektrikal. Hidrolik kemudian disebut ‘ ilmu pengetahuan dari sifat fisik fluida’.

 

1.3  Klasifikasi.

Beberapa bagian yang dioperasikan dengan menggunakan fluida hidrolik mungkin disebut bagian hidrolik, tetapi sebuah perbedaan telah dibuat antara bagian yang menggunakan impak atau momentum dari pergerakan fluida dan ini dioperasikan dengan sebuah daya dorong pada fluida yang dibatasi, sebagai contoh dengan tekanan. Ini menuntun kita untuk membagi kategori dari area hidrolik ke dalam:

  • Hidrodinamik.
  • Hidrostatik

Hidrodinamik sesuai dengan karakter zat cair yang mengalir, khususnya ketika zat cair membentur pada sebuah obyek dan melepas sebagian dari energinya untuk melakukan beberapa pekerjaan yang bermanfaat.

Hidrostatik sesuai dengan energi potensial yang tersedia ketika zat cair dibatasi dan diberi tekanan. Energi potensial ini juga dikenal sebagai energi hidrostatik yang diaplikasikan paling banyak pada sistem hidrolik. Area hidrolik ini dipengaruhi oleh hukum Pascal. Ini kemudian dapat disimpulkan bahwa energi tekanan dikonversi kedalam gerakan mekanik dalam sebuah bagian hidrostatik dimana energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik dalam bagian hidrodinamik.

1.4  Sifat sifat yang dimiliki fluida hidrolik.

Satu material paling penting dalam sistem hidrolik adalah fluida kerja itu sendiri. Karakter fluida hidrolik mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap performa dan umur, dan karena itu penting untuk menggunakan fluida yang berkualitas tinggi dan bersih sehingga menjadi pengoperasian sistem hidrolik yang didapat menjadi efisien. Pada esensinya, sebuah fluida hidrolik mempunyai empat fungsi:

  1. Meneruskan gaya: sifat incompressibel dari fluida terkait dengan penerusan energi yang mengambil tempat dari sisi masuk ke sisi keluaran (gambar 1.1)

 

 

 

Gambar 1.1

Sifat pengantar energi dari fluida hidrolik

 

  1. Pelumas bagian bagian yang bergerak: Fungsi pelumasan dari fluida adalah untuk mengurangi gesekan dan keausan (Gambar 1.2)

 

Gambar  1.2

Sifat melumasi dri fluida hidrolik

 

  1. Menutup celah antara dua bagian: Fluida antara piston dan dinding tabung bertindak sebagai seal.

Gambar 1.3 Sealing Sifat menutup dari fluida hidrolik

 

  1. Menghilangkan panas: Menghilangkan panas terkait dengan sifat fluida yang meneruskan panas.

Gambar 1.4

Sifat meneruskan panas dari fluida hidrolik

Untuk fluida hidrolik yang sesuai dengan fungsi utamanya, sifat sifat berikut sangat esensial:

  • Kemampuan melumasi yang baik.
  • Kekentalan yang ideal.
  • Kestabilan terhadap kimia dan lingkungan.
  • Tahan api
  • Kemampuan meneruskan panas yang baik.
  • Berat jenis yang rendah.
  • Tidak mudah berbusa.
  • Tidak beracun.
  • Tidak mudah menguap.

Terakhir bukan berarti yang paling kecil, fluida dipilih harus karena biaya yang efektif dan mudah tersedia. Hal ini cukup menjelaskan dasar pemahaman tentang fluida yang dibutuhkan secara luas pada konsep hidrolik. Secara gamblang kami mengulas hal penting dan definisi yang sering digigunakan dalam hidrolik.

1.4.1        Fluida

Zat cair adalah fluida, yang memiliki massa akan mempunyai volume tetap dan berbentuk sesuai dengan tempatnya. Hal ini akan berimplikasi bahwa fluida akan mengisi bagian dari tempatnya dengan volume yang  sesuai dengan volume zat cair, walaupun itu diasumsikan sesuai bentuk tempatnya. Sebagi contoh, jika kita menuangka air ke dalam bejana dan volume air tidak cukup untuk mengisi bejana, kemudian permukaan rata (gambar 1.5) akan dibentuk seperti dalam gambar.

 

 

Gambar 1.5

Permukaan rata dari air

 

Tidak seperti gas, zat cair susah dikompresikan dan itu menjadi alasan mengapa volume mereka tidak berubah dengan adanya perubahan tekanan. Meski ini tidak lengkap  benar sebagai perubahan volume yang terjadi pada variasi jumlah tekanan, perubahan ini begitu kecil yang banyak diabaikan oleh aplikasi rekayasa teknik.

Gas dilain hal merupakan zat cair yang mudah dikompresikan. Untuk itu tidak seperti zat cair yang mempunyai volume yang pasti dengan massa yang dimiliki, volume dengan massa sebuah gas akan bertambah dengan pasti memenuhi bejana yang berisi gas. Terlebih gas sangat dipengaruhi oleh tekanan yang mana sangatlah subyektif. Sebuah penambahan tekanan menyebabkan volume gas berkurang  dan kebaikanatau kekurangan. Udara adalah gas yang umum digunakan dalam hidrolik sistem karena udara murah dan mudah tersedia.

 

1.4.2        Massa

Massa sebuah benda atau objek diukur dari jumlah kandungan materi yang terkandung didalamnya. Massa sebuah benda adalah konstan dan independent  dari lingkungan sekitar maupun posisinya. Sebuh keseimbangan fisik digunakan untuk mengukur massa sebuah benda. Massa secara normal diukur dalam kg atau pounds (lbs). Massa satu liter air pada suhu 4ºC diambil sebagai 1 kg. Satuan massa yang umum lainnya adalah metrik ton, dimana 1 metrik ton = 1000 kg.

 

1.4.3        Volume

Ruangan yang diduduki oleh sebuah benda disebut volume. Volume bisanya dituliskan dalam kubik meter (m3) atau kubik feet (ft3) atau liter. Satu liter sama dengan 1000 cm3 dan sama dengan volume 1 kg air pada suhu 4ºC.

Satuan dari volume adalah sebagai berikut:

1 m3     = 1000 liter.

1 dm3   = 1000 cm3      = 1 liter

1 cm3   = 1 ml              = 1000 mm3

 

1.4.4        Berat Jenis

Berat jenis dari sebuah substansi adalah didefinisikan sebagai massa benda tersebut dibagi unit volume. Dituliskan dengan simbol p rho. Jika persamaan massa dari kapas dan timah  diambil (katakan masing masing 1 kg), kita akan menemukan bahwa volume kapas akan lebih bessar dibanding volume timah. Ini karena timah lebih berat  dibanding kapas. Partikel timah akan lebih mengumpul sedangkan kapas lebih menyebar. Berat jenis dapat dihitung dari persamaan berikut:

 

Massa dari 1 cm3 besi adalah 7,8 g; karena itu berat jenis besi adalah 7,8g/cm3 atau 7,8 X 103kg/m3. Berat jenis berubah seiring perubahan temperatur. Contoh:

Ketika air didinginkan sampai suhu 4ºC, perjanjiannya adalah volumenya berkurang, dengan demikian hasil penambahan berat jenis. Tetapi jika air lebih didinginkan dibawah 4ºC, akan mulai mengembang sebagai contoh volume bertambah dan dengan alasan ini berat jenis berkurang.  Jadi, berat jenis air adalah maksimum pada 4ºC dan 1gm/cm3 atau 1000 kg/m3.

 

1.4.5        Berat Jenis Relatif atau Spesifik Gravity

Berat jenis relatif dari sebuah zat  adalah perbandingan berat jenis zat itu ke berat jenis zat standar. Ini ditunjukan dengan huruf s. Zat standar biasanya air (pada 4ºC) untuk zat cair dan padat, sedang gas biasanya udara.

Berat jenis zat (cair atau padat) = Berat jenis air 4ºC X Berat jenis relatif zat sebagai contoh (cair atau padat) = 1000 X s dan (gas) =1,29 x 5

Berat jenis relatif adalah mutlak perbandingan, tidak mempunyai satuan.

 

1.4.6        Kecepatan

Jarak yang ditempuh oleh sebuah benda dalam sebuah unit interval waktu dan dalam sebuah arah tertentu dinamakan kecepatan. Jika perpindahan benda sama dengan jarak dalam interval waktu sepanjang arah yang khusus, dikatakan bahawa benda bergerak dengan kecepatan tetap. Jika perpindahan benda tidak sama dengan jarak dalam arah lurus pada interval waktu yang sama atau jika benda bergerak dengan jarak yang sama dalam interval waktu yang sama tetapi ada perubahan arah, maka kecepatan benda dikatakan berubah ubah.

Kecepatan rata rata (v) =  

Satuan kecepatan dalam meter/detik (m/s) atau kilometer/jam (km/h)

 

1.4.7        Percepatan

Secara umum, benda tidak bergerak dengan kecepatan tetap. Kecepatan mungkin berubah dalam jarak atau arah atau kedua duanya. Sebagai contoh, sebuah mobil berubah kecepatananya ketika berjalan dijalanan yang sibuk. Ini menunjukan kepada kita tentang konsep  percepatan yang mungkin didefinisikan sebagai perubahan angka kecepatan dalam pergerakan benda. Percepatan dikatakan seragam ketika perubahan kecepatan yang sama terjadi dalam interval waktu yang sama pula, bagaimanapun kecil kemungkinan ini terjadi. Jika kecepatan bertambah, percepatannya positif. Jika kecepatannya berkurang, percepatannya negatif dan biasanya disebut penurunan kecepatan atau pelambatan.

Satuan percepatan adalah ft/dt2 atau m/dt2  

 

1.4.8        Percepatan terkait gaya gravitasi

Perepata dihasilkan dengan menjatuhkan sebuah benda secara bebas yang dipengaruhi gaya gravitasi bumi dinamakan percepatan yang dipengaruhi gaya gravitasi. Ini dinotasikan dengan huruf g. Jika benda jatuh kebawah percepatan akibat gravitasi dikatakan positif, ketika benda bergerak vertikal, percepatannya dikatakan negatif. Nilai rata rata percepatan gravitasi adalah 9,8 m/dt2 (sekitar 32 ft/dt2). Kemudian untuk benda jatuh bebas kecepatannya akan bertambah dari angka 9,8m/dt sebagai contoh detik pertama kecepatan 9,8m/d setelah 2 detik kecepatannya akan menjadi 9,8 x2 = 19,6 m/dt dan seterusnya. Aktualnya nilai ‘g’ beragam dari satu tempat ke tempat yang lain. Pada permukaan bumi ‘g’ maksimum di titik tengah dan minimum di ekuator.

 

1.4.9        Gaya

Sehubungan dengan hal berikut:

  • Mendorong pintu untuk membukanya.
  • Menarik troley
  • Menarik per dengan beban yang ada padanya.

Dalam contoh diatas, kita mempunyai gaya yang digunakan untuk mendorong, menarik atau menggeser. Besarnya gaya berbeda tiap kasus tergantung pada ukuran dan isi benda. Gaya dalam kasus diatas disebut gaya kontak sebab gaya langsung digunakan bersentuhan dengan  benda. Teanaga bukan perubahan posisi/tempat sebuah benda atau dimensinya. Besarnya sebuah gaya terkait pengaruh gravitasi pada sebuah obyek tergantung pada massa benda itu. Pada tempat tertentu, gaya gravitasi langsung secara proporsional mempengaruhi masa benda. Gaya yang dipengaruhi gravitasi pada massa 1 kg gaya disebut (1 kgf) atau diekspresikan dalam Newton (9,8 Newton).

Ini dapat diperoleh dari percobaan jika, sebuah gaya (F) bekerja pada sebuah massa benda (m), benda mengalami percepatan secara langsung karena gaya. Percepatan (a) proporsional terhadap gayadan terbalik terhadap massa.

F = ma

Hubungan ini juga disebut sebagai hukum gerakNewton kedua. Yang telah didiskusikan diatas  dalam sistem SI, satuan gaya adalah Newton yang disingkat N. Satu Newton didefinisikan  sebagai gaya yang bekerja pada sebuah bnda dengan masa 1 kg, menghasilkan percepatan 1 m/dt2

 

1.4.10    Berat

Berat merujuk pada gaya gravitasi yang diberiakan massa. Di bumi, berat adalah gaya gravitasi yang menarik bend. Jika m adalah massa benda, kemudian berat mempunyai hubungan.

Berat (W) = Massa benda (m) x percepatan gravitasi (g), sehingga

W = mxg

Satuan berat dalam SI adalah Newton (N). Selama g di bumi adalah 9,81 m/dt2, sebuah 1 kgf  berat benda 9,8 N di bumi.

1 kgf = 9,81 N

 

1.4.11    Berat Spesifik

Berat spesifik atau berat jenis sebuah zat cair didefinisikan sebagai perbandingan dari berata fluida terhadap volumenya. Ditulis dalam V. Kemudian berat per unit volume dari fluida disebut berat jenis.

                    =

Selama m/V adalah berat jenis persamaan dapat ditulis sebagai berikut

Sehingga berat jenis (W) = massa jenis ( ) x percepatan gravitasi (g)

Berat jenis air ditunjukan dengan = 1000 x 9,81 = 9810N/m3 ( dalam Satuan SI)

 

1.4.12    Usaha

Usaha didefinisikan sebagai gaya yang melalui jarak. Dengan kata lain, ketika sebuah benda bergerak dibawah pengaruh gaya, usaha dikatakan sedang dilakukan. Sebaliknya, jika disana tidak ada gerakan yang dilakukan benda, usahanya nol. Selanjutnya usaha dikatakan dilakukan hanya ketika gaya diaplikasikan ke benda untuk membuatnya bergerak contoh ada perubahan tempat dari benda). Jika anda mencoba mendorong batu besar tetapi anda tidak dapatmenggerakannya, maka kerja yang dilakukan adalah nol. Merujuk pada gambar 1.6 usaha dikatakan disempurnakan jika kita mengerakan 100 kg dengan jarak 2 m. Jumlah usaha diukur dalam Kg m.

 

Gambar 1.6 Prinsip usaha

Kerja yang dilakukan akan besar, jika gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan benda adalah besar  atau jika perpindahan benda membutuhkan gaya yang besar. Rumus matematika untuk menghitung kerja adalah

Usaha (W) = Gaya (F)xJarak perpindahan (s)

W = Fs

Sistem SI untuk kusaha adalah Newton meter yang juga direferensikan dalam Joule (J). Satu Joule adalah usaha yang dilakukan gaya 1N ketika benda dipindahkan 1 m dengan arah gaya.

 

1.4.13    Energi

Sebuah benda dikatakan memiliki energi ketika benda itu mampu melakukan kerja. Karena itu energi mungkin secara luas disebut kemampuan melakukan usaha. Dengan kata lain energi adalah kemampuan benda mengahasilkan akibat. Dalam hidrolik, metodenya energi diteruskan, diketahui sebagai tenaga zat cair. Penerusan tenaga dari penggerak mula atau sumber tenaga input ke bagian output atau silinder

Energi diklasifikasikan sebagai:

Energi yang disimpan : contohnya energi kimia di bahan bakar dan energi didalam air.

Energi dalam transisi   : contohnya menjadi panas dan kerja.

Berikut adalah berbagai macam energi.

Energi Potensial (PE)

Energi ini adalah energi yang disimpan dalam sistem terkait dengan letak gravitasi. Jika benda berat seperti batu besar diangkat dari tanah ke atap, energi yang dibutuhkan untuk mengangkat batu yang tersimpan didalamnya disebut energi potensial. Energi potensial ini tidak berubah sepanjang batu tetap dalam posisinya.

Energi potensial ditunjukan  dengan rumuh

PE = z x g

Dimana z adalah ketingian benda dari dasar.

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda ketika sedang bergerak. Jika benda engan berat 1 kg bergerak dengan kecepatan v m/dt, kemudian energi kinetik yang disimpan dalam benda ditunjukan sebagai berikut:

Energi ini akan tetap tersimpan di benda selama bergerak terus menerus dalam kecepatan konstan. Ketika kecepatan nol, energi kinetik juga nol.

Energi Internal

Molekul memiliki massa dan mempunyai gerakan translasi dan gerakan rotasi dalam keadaan cair maupun gas. Keduanya, massa dan gerakan molekul, mempunyai sejumlah energi kinetik didalamnnya. Perubahan temperatur menghasilkan perubahan energi kinetik molekul, selama kecepatan molekul adalah bagian fungsi temperatur. Tambah lagi, molekul dalam kondisi padat mengalami gaya saling tarik menarik antara satu sama lainnya yang cukup bessar. Gaya ini cenderung menghilang ketika satu molekul menjadi gas sempurna. Dalam proses seperti mencairnya benda padat atau menguapnya zat cair, ini membutuhkan gaya . Energi dibutuhkan untuk melakukan  perubahan di molekul sebagai energi potensial. Kumpulan energi ini disebut energi dalam dan disimpan di dalam benda tersebut. Merujuk energi sebagai energi dalam atau energi panas dinotasikan dengan simbol µ. Atau diekspresikan dengan British thermal unit (Btu) atau Joule (J).

 

1.4.14    Tenaga

Dasar untuk melakukan kerja disebut tenaga. Ini diukur sebagai jumlah yang dilakukan dalam 1 detik. Jika total kerja dalam waktu ‘t’ adalah W maka

Ini dapat ditulis

Tenaga = gaya x kecepatan rata rata

P = Fxv

Selama kerja yang dilakukan = gaya x jarak dan kecepatan = jarak/waktu.

Dari gambar 1.7 jika kita mengangkat 100kg, 2 m dan dalam 2 detik, kita menyelesaikan 100 unit tenaga atau dengan kata lain 100 kali 2 dibagi 2 detik. Ini biasanya dikonversikan ke kilowatt atau horsepower dengan maksud untuk mendapatkan maksud relatif untuk mengukur tenaga.

Gambar 1.7 Prinsip Tenaga

Satuan SI dari tenaga adalah J/detik atau W. Jika sejumlah kerja dilakukan 1 J dalam 1 detik, kemudian tenaga akan menjadi 1 W.

1 W = 1J/dt

Satuan unit tenaga yang lebih besar adalah (kW) dan Megawatt (MW).

1 kW =1000W

1MW = 106W

Dalam prakteknya satuan tenaga sering digunakan dalam teknik mesin adalah (hp).

 

Horsepower (Tenaga Kuda)

Horsepower adalah tenaga satu kuda, atau diukur dari nilai satu ekor kuda dapat bekerja. Ketika mesin memiliki 30 hp, itu sama bahwa mesin dapat bekerja sama dengan 30 ekor kuda. Satu kuda dikatakan dapat berjalan 50 m dalam satu menit, mengangkat 90 kgf berat.

Kerja yang dilakukan kuda = 90×50 = 4500 kgfm

Tenaga = Kerja yang dilakukan/waktu = 4500 kgfm/menit

1 hp = 4500/60 =75 kgfm/detik

1 hp = 746 W.

Kami maksudkan diawal bahwa energi diekspresikan dalam satuan yang lebih besar disebut kilowatt hour (kWh)

1 kWh = 1 kW x 1 h

= 1000J/sx60x60s

= 3,6 x 106J

1kWh = 3,6 x 106J

1Wh = 3,6 x 103J

 

1.4.15    Bulk Modulus

Tenaga tinggi yang diharapkan terhadap perbandingan berat dan kekakuannya dan perbandingan dengan sistem lain membuat sistem hidrolik merupakan sebuah pilihan yang tepat untuk penggunaan dengan tenaga yang tinggi. Kekakuan dari sistem hidrolik langsung terkait dengan sifat incompressibilitas oli. Bulk modulus ini diukur dari komressibilitas ini. Bulk modulus yang lebih tinggi, kemampuan kompressibilitasnya berkurang atau kekakuan fluida lebih tinggi.

Bulk modulus ditunjukan dengan rumus sebagai berikut:

  

Dimana

V         = volume awal.

      = perbedaan tekanan

     = perbedaan volume

 

1.4.16    Viskositas dan Indek Viskositas

Viskositas adalah  sifat terpenting yang mungkin dimiliki oleh fluida hidrolik. Ini diukur dengan kelembaman ketika fluida mengalir atau dengan kata lain mengukur hambatan aliran zat cair. Fluida yang pekat memiliki viskositas yang lebih tinggi pula dan oleh sebab itu bertambahlah hambatan aliran. Kekentalan  diukur dengan bilangan dimana fluida melawan deformasi. Kekentalan sebagai sifat fluida dipengaruhi oleh temperatur. Penambahan temperatur fluida hidrolik akan menyebabkan penurunan viskositasnya  atau hambatan untuk mengalir.

Kekentalan yang terlalu tinggi mengakibatkan:

  • Hambatan yang tinggi dalam mengalir menyebabkan kelembaman pada operasinya.
  • Menambah konsumsi tenaga akibat kehilangan gesekan.
  • Bertambahnya tekanan yang melalui katup dan jalur.
  • Bertambahnya kondisi suhu disebabkan gesekan.

Kekentalan yang terlalu rendah:

  • Bertambahnya kerugian akibat kebocoran melalui seal.
  • Banyaknya keausan pada bagian yang bergerak.

 

Viskositas dapat diklasifikasikan:

  • Viskositas absolute
  • Viskositas kinematik

Viskositas absolute juga diketahui sebagai koefisien kekentalan dinamik, kekentalan dinamik ini merupakan gaya tangensial pad sebuah satuan area, satu sama lain atau  dua permukaan paralel dengan sedikit jarak, ketika celah diisi dengan zat cair dan satu permukaan digerakan mendekati lainnya pada satuan kecepatan. Ini diukur dalam poise. Satuan paling umum yang digunakan adalah centipoise yang mana 1/100 poise.

Viskositas kinematik pada umumnya digunakan pada perhitungan hidrolik yang meliputi penggunaan viskositas kinematik dibanting viskositas absolute. Viskositas kinematik adalah sebuah pengukuran waktu yang dibutuhkan untuk sejumlah oli mengalir melalui tabung kapiler dibawah pengaruh gaya gravitasi. Ini juga dapat didefinisikan sebagai hasil bagi dari viskositas absolute dalam centipoise dibagi dengan masa jenis fluida. Viskositas kinematik secara matematik dapat ditunjukan dengan . Biasanya diukur dalam centistokes. Viskositas fluida diukur dengan menggunakan saybolt viskometer, dimana skematik yang representative ditunjukan dalam gambar 1.8.

Bagian ini terdiri dari ruang dalam yang berisi contoh oli yang akan ditest.Sebuah kompatement luar yang terpisah, yang ada disekitar ruang dalam, terdiri dari sejumlah oli yang temperaturnya dikontrol dengan thermostat dan sebuah pemanas. Sebuah orifice standar diletakan pada bagian tengah dasar ruang oli. Ketika oli mencapai temperatur yang diinginkan, waktu yang dibutuhkan untuk mengisi 60cm3 penampungan dicatat melalui orifice meter. Waktu (t) diukur dalam detik, viskositas dalam saybolt universal second (SUS). Viskositas SUS untuk fluida yang pekat akan lebih tinggi dibanding untuk fluida yang encer, selama hal itu mengalir pelan.

Untuk mengkonversikan SUS ke dalam centistokes, digunakan persamaan empiris berikut:

V (centistokes) =

V (centistokes) = > 100SUS.

Dimana v menunjukan viskositas dalam centistokes dan waktu diukur dalam SUS atau detik yang sederhana.

 

Gambar 1.8 Saybolt Viskometer

 

Indek viskositas

Indek viskositas adalah sebuah angka empiris yang mengindikasikan nilai perubahan viskositas dari sebuah oli yang ditunjukan dalam kisaran suhu. Indek viskositas yang rendah  mengindikasikan perubahan yang lebih besar dalam viskositas dengan temperatur tertentudimana sebuah indek viskositas yang tinggi mengindikasikan perubahan yang lebih kecil dalam kekentalan dengan temperatur tertentu.

Indek viskositas dikalkulasi sebagai berikut:

Dimana

U adalah viskositas dalam SUS dari oli dimana indek viskositas dihitung pada suhu 37.8°C atau 100 °F.

L adalah viskositas oli dalam SUS dari indek viskositas 0 pada suhu 37.8 °C (100 °F).

H adalah viskositas oli dalam SUS dari indek viskositas 100 pada suhu 37.8 °C (100 °F).

 

1.4.17 Panas

Ini adalh sifat penting yang lain terkait fluida hidrolik.  Menurut hukum konversi energi, walaupun panas mengalami perubahan bentuk, panas ini tidak dapat dibuat maupun dihancurkan. Energi yang tidak digunakan dalam sistem hidrolik menjadi bentuk panas. Sebagai contoh jika fluida mengalir melalui sebuah relief valve dengan setingan tekanan standar yang diketahui, jumlah energi dirubah menjadi panas dan mudah dihitung.

 

1.4.18                            Torsi

Torsi juga diketahui sebagai gaya puntir diukur dalam kgm atau ftpound. Dalam ilustrasi yang ditunjukan dalam gambar 1.9, sebuah torsi 10kgm dihasilkan ketika gaya 10 kg dikenakan pada kunci pas dengan panjang 1 m. Temuan teori ini diaplikasikan pada motor hidrolik. Untuk memberikan tekanan, motor hidrolik dinilai pada angka torsi sepesifik. Torsi atau gaya puntir yang  dihasilkan oleh motor hidrolik  membangkitkan kerja. Spesifikasi motor hidrolik dalam hal rpm memberikan sebuah kapasitas torsi dari energi yang digunakan atau yang dibutuhkan.

 

 

 

 

Gambar 1.9 Prinsip Torsi

 

 

1.4.19 Pelumasan

Fluida hidrolik harus mempunyai sifat melumasi yang baik untuk mencegah keausan dan baret antara bagian yang saling bergesekan. Kontak antara permukaan metaldengan metal pada komponen hidrolik normalnya dicegah dengan kerja fluida yang mempunyai viskositas yang cukup dimana memberikan lapisan pelumas antara bagian yang bergerak (gambar 1.10). Ini ditunjukan dalam gambar 1.3

Gambar 1.10 Lapisan film mencegah metal dengan metal saling bersentuhan.

 

Gambar 1.10 Lapisan film mencegah kontak antara permukaan metal dengan metal.

Komponen hidrolik yang paling menderita akibat tidak cukupnya kemampuan melumasi adalah pompa, spool katup, ring dan rod bearing.

Keausan dan goresan adalah pengurangan permukaan material terkait dengan gesekan antara dua permukaan logam. Ini sudah ditentukan bahwa gaya gesek adalah proporsional terhadap gaya normal dimana gaya dua permukaan bersatu dan proporsionalnya tetap, diketahui sebagai koefisien gesek (CF).

 NOTE; GAMBAR TDK DIUPLOAD 

About these ads

One response to “PENGENALAN HYDRAULIC (1)

  1. tanks for share
    I very happy to visit your website

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s