< Previous___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________161(Gambar 3.79). Beberapa pabrik pembuat merancang jenis filter di dalam reservoar yang dapat diservis tanpa mengosongkan tangki (reservoar).Kiranya memungkinkan untuk mempu-nyai filter isap dengan kelasserendah 5 atau 10 mikron, tetapi dengan ukuran itu membuat harganya menjadimahal.Filter isap jika terlalu ke bawah dapat menimbulkanpenurunan tekan-anyang tinggi dan kavitasi. Satu cara untuk menyediakan saluran filtrasi isap tanpakekhawatiran kavitasi adalah denganpemisah magnetik. Gambar 3.79 Kurva tekanan untuk filter saluran tekananDengan alat ini sedikit-sedikitnya akan memba-tasi partikel-partikel logamferro yang akan masuk. Alat ini sangat membantu terhadap filtrasi pada saluran masuk pompa.Faktor penting dalam pemilihan filter adalah penurunan tekanannya. Kebanyakan pabrik pembuat mensuplai kurva atau diagram yangberhubungan dengan penurunan tekanan(Ìp) untuk viskositas fluida yang diberikan terhadap aliran rata-rata (Q) melewati filter. Penambahan kontaminasi dalam filter atau viskositas; secara otomatis menambahpenurunan tekanannya. Meskipun demikian hampir semua filtermempunyai kelengkapan aliran by-pass, yang membuka ketikaperbedaan tekanan bertambah melebihi pengaman aliran filternya.Pengukur tekananPengukur tekanan yang digunakan dalam sistem hidrolik mem-punyai beberapa alasan. Alat tersebut pada prinsipnya berguna untuk mengukur tekanan pada suatu titik (bagian) tertentu. Sehingga dapat diketahui tekananpenyetelan pada katup pengontroltekanan, untuk menguji komponen danpencarian kesalahan dalam suaturangkaian, untuk mengisi akumulator pada tekanan yang diinginkan, untuk menen-tukan torsi dan gaya yang diubah dengan elemen penggerak resiprokh atau rotari. Pengukur tekanan tabung Bourdon adalah jenisyang banyak dipakai (Gambar 3.80).Gambar 3.80 Pengukur tekanan BourbonTabung pengembang bertekanan menggerakkan jarum penunjuk melalui ___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________162roda gigi.Pengukur tekanan harus dikalibrasi secara reguler dan dites untuk menjamin ketelitiannya. Pengukur master yang biasa dipakai untukmengkalibrasi. Apabila pengukur tekanan secara permanen dipasang dalam sistem, harus digunakan katupisolator untuk membebaskantekanan bila tidak digunakan. Dan sewaktu pengukur tekanan harus tetap bertekanan maka harus dipasang peredam. Peredam melindungipengukur tekanan dari osilasi, dan mengurangi kejutan tekanan sehingga mampu memperpanjang umur pemakaian pengukur tekanan. Pengukur tekanan tersedia di pasaran dengan selubung yang diisi dengan benda cair kental dan transparan biasanya gliserin. Ini adalah untukmemperpanjang umur pemakaian dan reliabilitas. Namun biasanya harga alat tersebut menjadi mahal.Pemeliharaan filterSeperti telah diuraikan di depan bahwa tujuan pemakaian filter dalam sistem hidrolik adalah untuk menjerat dan menghilangkan kotoran dari fluida oli. Hingga kadang-kadang sulit untuk dipahami mengapa penggnaan filter oli tidak memperpanjang periode penggantian oli. Perlu diingat bahwa oli secara terus-menerus dikotori oleh kotoran atau debu baru dari luar maupun dalam. Karena kapasitas filter sangat terbatas, ia hanya menjaga kualitas asli daripada oli untuk satu periode waktu yang dengan cermat telah ditentukan oleh pembuat. Filter tidak bisamemperpanjang umur pemakaian oli.Seperti halnya bunga karang, kapasitas daripada filter oli jugaterbatas. Hanya partikel di atas ukuran tertentu yang dapat ditahan, dan hanya satu atau dua elemen yang menyebabkan penyaringan endapan. Partikel yang lebih kedl dan sisa endapan bersirkulasi di dalam sistem dan hanya dapat dihilangkan dengan mengeluarkannya. Karena filter tetap digunakan, perlahan-lahan akan tersumbat oleh butiran kotoran-kotoran dan akhirnya sama sekali akan merusak filter itu sendiri. Oleh karena itu hanya penanggulangan kontaminasi adalah program reguler pemeliharaan suatu sistem hidrolik. Sangat dianjurkan sekali untuk meng-ikuti petunjuk dalam pembongkaran untuk membersihkan kontaminasi.Hal ini penting sekali selama periode pembongkaran, karena filter akan tersumbat jauh semakin cepat jika dibandingkan dengan kondisi operasi normal. Sangatlah hati-hati terhadap kebersihan sewaktu memperbaiki sistem hidrolik. Tidak ada filter yang mampu mengimbangi ataumengganti secara keseluruhan terhadap pemasangan ataupembongkaran yang kotor. Komponen yang kotor atau kotoran pada corong penuang akan mengotori sistem, dan kotoran yang hanya sedikit akan menimbulkan kotoranyang banyak akhirnya aus meningkat. Memegang filter harus hati-hati. Satu bengkokan atau luka pada ___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________163filter akan tidak dapat bekerja normal. Penyimpanan penyekat dan filter baru harus selalu bersih bila akan dipasang. Mengikuti petunjuk pembuat dan membersihkan atau mengganti jika kelihatan semakin tersumbat. Jika pada mesin tidak mempunyai indikator filter pengganti, perhatikan bahwa interval pemakaian sesuai buku petunjuk pemakaian. Dan akhirnyamenggunakan filter dan oli yang sesuai dengan anjuran daripabrikpembuat.3.8.3.Pendinginan oliPada sistem hidrolik tekanan tinggi, pendinginan fluida (oli)menjadikan suatu masalah besar. Seringkali sirkulasi normal daripada oli dalam sistem tidak begitu lama melakukan tugasnya. Oleh sebab itu mengapa pendingin oli menjadi sangat umum dalam sistem hidrolikmodern. Panas itu timbul oleh karena gesekan antara molekul-molekulfluidanya ketika fluida itu dipompa hingga mendorong elemen-elemenpenggerak, katup dan sebagainya. Apabila panas yang diradiasikan daritangki (reservoar) terlalu rendah, mengakibatkan suhu fluida berada di atas suhu operasi yang diinginkan, disebabkan oleh jumlah panas yang disuplai dan diradiasikan. Fluida ini harus didinginkan. Dengan pendingin dimaksudkan agar suhu fluida tertentu tidak terlampaui. Ada dua macam sistem pendingin yang umum digunakan :1.Pendingin udara - oli (radiasi)2.Pendingin air - oli (konveksi).Pada pendingin udara-oli, fluida yang datang dari sistem mengalirkembali ke dalam sistem melalui tabung pendingin dengan memakaikipas (baling-baling). Keuntungan pemakaian sistem ini bahwa udaradingin yang diperlukan tersedia di sembarang tempat. Udara mengalir melewati pipa yang dibelok-belokkan pada suatu tempat. Dan fluida (oli) mengalir di sekeliling pipa. Dengan demikian akan terjadi pemindahan panas dari oli ke udara.Pada pendinginan air-oli digunakan air sebagai media penyerappanasnya. Pada sistem ini baik oli maupun air dialirkan dalam suatu pipa berbelok-belok dalam suatu sistem (tempat tertentu) dan di sekelilingnya dilingkupi oleh aliran air atau oli, tinggal bahan mana yang dipilih harus melewati pipa pendinginnya.Pendinginan sistem air-oli memberikanangka pendinginan yang lebih memuaskan. Karena memang mediapendingin air mempunyai angka penyerapan panas yang besar dan air mudah dan murah didapatkan. Perbedaannya dengan pendingin udara bahwa udara dapat diambil dan dibuang di sembarang tempat, tetapi air harus memerlukan tempat penampungan.Ada kalanya di daerah-daerah dingin juga memerlukan pemanas(heater) selain pendingin. Pemakaian sistem ini sehubungan dengan kondisi udara yang kadang-kadang dingin dan dengan cepat berubah ___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________164menjadi panas.Pemanas digunakan untuk memanaskan tekanan oli hingga mencapai batas suhu operrasi. Oli dipanaskan dengan memakai elemen pemanas listrik. Yang perlu diingat bahwa panas yangditimbulkan per satuan luas harus tidak terlalu besar. Karena hal inimenyebabkan panas yang berlebihan dan karbonisasi fluida pada elemen pemanasnya. Oleh sebab itu tenaga maksimum yang diperlukan olimineral harus tidak melebihi 2 Watt/cm2. Untuk ester pospat dan glycol-air0,6-0,7 Watt/cm2.Untuk mengontrol suhu fluida dalam sistem digunakan termometer,dan untuk melengkapi kerja otomatis sistem digunakan termostat.Dengan dua alat ini suhu operasi akan selalu dicapai, baik itu pada elemen pendingin maupun pemanas. Termostat bekerja apabiia suhu oli di bawah suhu operasi dan akan mati apabila suhu operasi telah dicapai, dengan demikian suhu oli akan konstan.3.8.4.PIPA SALURANSelang, pipa, dan tabung fluida menghubungkan berbagaikomponen hidrolik dan menghantarkan fluida ke seluruh sistem. Saluran konduktor (penghantar) harus mampu menahan bukan hanya tekanan sistem maksimum menurut perhitungan, tetapi juga kejutan-kejutantekanan yang timbul dalam sistem. Pemilihan konduktor (tabung, pipa logam atau karet) dan elemen penyambung (fitting) tergantung pada faktor-faktor berikut :xtekanan statis dan dinamisxaliran rata-rata (debit)xkesesuaian terhadap fluidaxpemeliharaanxvibrasixkekuatan kebocoranxkondisi lingkunganxpemakaianxharga.Konduktor fluida cair dalam sistem hidrolik harus mempunyai luas penampang yang cukup besar untuk menghantarkan aliran fluida rata-rata tanpa menimbulkan rugi-rugi kelebihan tekanan. Pipa berlapis bajabiasa digunakan untuk konduktor-konduktor kaku dan semi-kaku. Dan pipa fleksibel (selang karet) digunakan apabila cairan fluida harusdihubungkan dengan bagian-bagian mesin bergerak (mesin perkakas,crane, mobil, dan pemakaian pada alat-alat pertanian), atau apabila vibrasi dapat menimbulkan kebocoran pada sistem pemipaannya.Kecepatan aliran dalam konduktor___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________165Jumlah fluida yang harus melewati konduktor dalam periode waktu yang diberikan (aliran rata-rata), adalah merupakan faktor yang penting dalam pemilihan diameter dalam suatu pipa, tabung, atau pipa fleksibel. Luas penampang pipa yang diperlukan dapat dihitung dengan rumus :785.0tan785.0u u vQdataualirankeceparatarataalirandatauvQAdimana :Q = aliran rata-rata (debit)A = luas penampang pipa bagian da!amv = kecepatan aliran fluidaPada prinsipnya ukuran pipa saluran tergantung pada dua faktor:1.ketebalan dinding pipa, yang harus cukup kuat untuk membawatekanan fluida bahkan juga diperhitungkan terhadap fluktuasitekanannya.2.luas penampang pipa harus cukup besar untuk mencegah penurunantekanan tidak semestinya. Rugi-rugi tekanan akan menurunkanenergi yang dipindahkan dan menimbulkan panas fluida berlebihan.Untuk membantu dalam pemilihanpipa konduktor, dapat digunakantabel pada Gambar3.88. Tekanan maksimum yang bakalditerimamerupakan faktor penentu dalampemilihan pipa konduktornya.Contoh hitungan:Diperkirakan dalam suatu sistemhirlrolik kecepatan alirannya 2m/detik dan aliran rata-ratanya 3liter/detik.Tentukan diameter dalam pipa yang akan digunakan. Gambar 3.81 Tabel pemilihan pipa konduktormmataumvQd44044.010785.023785.03 uu u Dapat juga digunakan nomogram aliran rata-rata (Gambar 4-13)untuk membantu pencarian diameter dalam pipa dengan cepat. Faktor-___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________166faktor penentu dalam pemakaian nomogram tersebut adalah aliran rata-rata (Q), diameter pipa bagian dalam (d), dan kecepatan aliran fluidanya (v). Untuk menggunakan nomogram ini diperlukan dua variabel yang belum diketahui. Sebagai contoh perbandingan dengan memakaihitungan dan nomogram didapatkan perbedaan harga. Jadi nomogram digunakan untuk mengetahui harga yang mendekati (empiris).Pipa kakuPipa baja berlapis (galvanis) adalah paling banyak digunakan pada instalasi pipa hidrolik terutama pada sistem yang bertekanan tinggi dan statis. Pipa baja ini dapat dibengkokkan menjadibeberapa bentukbelokan.Gambar 3.82 Nomogram aliran rata-rataMasalah penyekat pada pipa baja juga bukan hal yang sulit, karena hanya digunakan pada sistem sambungannya saja. Karena banyak___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________167belokan yang mudah dibentuk akan mengurangi pipa-pipa penyambung. Pada sistem dengan kecepatan aliran dan tekanan tinggi penggunaan pipa baja (logam) sangat cocok. Karena selain tahan terhadap kejutan, juga rugi-rugi tekanan lebih rendah. Hal ini terlihat sekali dengan bentuk pipanyayang kebanyakan membentuk lintasan lurus. Tetapi harga pipa baja menjadi lebih mahal.Pipa yang sering digunakan adalah pipa baja tarik. Pipa bajagalvanis kurang begitu cocok digunakan, karena lapisan seng bisaterkupas oleh gesekan fluida yang mengalir dan akan merusak katup, pompa, dan elemen-elemen penggerak. Pada prinsipnya pipa yangdigunakan tidak harus pipa baja, karena harus dipertimbangkan faktor tekanan dan kecepatan aliran. Bahan-bahan pipa itu bisa terbuat dari tembaga, alumunium, plastik, karet, dan baja.Pada pipa tembaga penggunaannya terbatas pada sistem hidroliktekanan rendah dan vibrasi yang ditimbulkan juga rendah. Pipa tembaga cenderung menjadi rapuh apabila terkena erosi dan berhubungan dengan kondisi panas yang tinggi. Pipa alumunium juga kurang tahan padatekanan tinggi dan mudah terkikis, tetapi mudah dibengkok-bengkokkan.Sedangkan pipa plastik hanya digunakan pada sistem tekanan rendah. Bahan pipa plastik adalah nylon yang banyak digunakan. Pipa baja yang banyak digunakan pada sistem hidrolik ada dua jenis: pipa baja berlapis dan pipa rol. Pipa baja berlapis dibentuk dengan menarik atau ekstrusi panas dari bilet. Dan pipa rol dibuat dengan membentuknya memakai rol dari lembaran pelat baja kemudian dilas.Pada pemilihan pipa saluran (penghantar), ketebalan dinding pipa menentukan kekuatan tegangan pipa. Lebih tebal pipanya akan lebih kuat menerima tekanan dari dalam. Oleh karena itu dalam penggantian pipa, tekanan sistem dan ukuran pipa sangat menentukan. Penggunaan pipa yang berukuran terlalu kecil bisa menimbulkan rugi-rugi tekanan, aliran terbatas, timbul panas, dan akhirnya dari ketiga faktor itu akanmengakibatkan rugi-rugi tenaga. Sedang pemakaian pipa yang terlalu besar menjadi tidak praktis dan boros. Oleh karena itu apabila ingin melakukan penggantian pipa diusahakan ukurannya harus tepat, dan sesuai dengan hitungan perencanaan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemasangan pipa adalah :xPenggantian pipa dengan rancangan dan bahan yang serupa.xApabila mungkin, menghindari sambungan pada pipa lurus,khususnya pada belokan yang tajam. Alasannya adalah bahwabelokan lurus tidak memberikan ekspansi dan konstraksi yang cukup selama tekanan dan panas berubah-ubah.xPada pemasangan pipa panjang, sebaiknya menggunakan siku-sikudan klem untuk mengurangi tegangan dan perubahan bentuk.Seluruh komponen harus disambung dengan sistem ulir untuk___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________168membatasl tekanan dan tegangan pada pipa.xPenggantian pipa harus bersih dan bebas dari karat dan terak. Untuk mendapatkan permukaan dalam pipa yang bersih dan mengkilap, dua metode yang digunakan oleh pabrik pembuat adalah pencelupan dan pembersihan dengan semprotan pasir (sand blasting).xUntuk memudahkannya dalam pemasangan pipa yang panjangmenggunakan penyekat, apalagi kalau salurannya melewati dinding atau ruangan. Hal ini bukan hanya memberi kemudahan dalampembongkaran tetapi juga sebagai penguat.Contoh-contoh instalasi saluran fluida hidrolik dapat dilihat pada Gambar3.83Gambar 3.83 Pemasangan pipa saluran hidrolikBiasanya pipa dihubungkan dengan ulir luar dan menyekrupkannyake dalam lubang tirus dalam. Ada dua jenis ulir standar yang telah diterima dalam pemakaian sistem hidrolik, yaitu National StandardTaperred Thread (NPT) dan National Taper Pipe Thread (NPTF). Padaulir NPT kontak antara interferensi flens ulir berfungsi sebagaipenyekatan. Ulir ini membutuhkan penyekatan kombinasi untukmembatasi kebocoran-kebocoran. Dan pada ulir NPTF kaki dan puncak uIir perpasangan sebelum flensnya menyentuh. Ketika pengikatan ulirdikeraskan, puncak ulir akan hancur dan mengisi profil ulir sehingga akan menyekat sistem sambungan tersebut. Walaupun ulir NPT dan NPTF dapat ditukar-tukar, ulir-ulir penyekat jantan dan betinanya harus tepat betul untuk memperoleh penyekatan optimal.Di samping menggunakan penyekatan pipa campuran, ulir pipa dan sambungannya dapat juga disekat dengan menggunakan fitting(penyambung) dengan mur pengunci pipa. Fitting mempunyai mur bebas dengan teflon cincin penyekat. Sewaktu pipa dikeraskan dan ditepatkan,mur membentuk sekatan dan mengunci penyambung ke posisisebenarnya. Penyambung pipa tersedia dalam berbagai model baik uIir jantan maupun betina. Penyambung itu dikonstruksi dari tiga jenis bahan:xKuningan dengan ukuran kecil untuk tekanan rendah dan menengah.___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________169xBesi tuang dengan ukuran besar untuk tekanan rendah danmenengah.xBaja, dalam berbagai ukuran untuk pemakaian sistem hidrolik apabila pipa menerima tekanan tinggi.Dalam pemasangan penyambung pipa perlu diperhatikan hal-halyang sifatnya menekan kebocoran tekanan dan cairan : xKetika memotong ulir pipa, diutamakan menggunakan alat pemotong yang masih tajam, dan pendinginan oli cukup. Hal ini akan menjaga kebocoran menjadi minimum.xUjung-ujung tajam bekas pemotongan ulir baik pada ulir betina ataujantan harus dihilangkan.xSemua bentuk kotoran yang menempel pada pipa dan penyambungharus dibersihkan.xApabila menggunakan penyekatan campuran hanya diperbolehkanpada ulir jantan sepanjang dua pertiga dari ujung pipa yang berulir. Dan tidaklah tepat bila memakai ulir betina. Bukan campuran(paduan) pipa harus sesuai dengan fluida hidroliknya, danpenggunaan penyekat tak seharusnya dihindarkan.Ada kalanya untuk sistem-sistem hidrolik tekanan tinggimenggunakan pipa saluran logam yang dicetak atau dibentuk khusus. Dan hampir semua pipa jenis ini disambungkan dengan suatu penyatuanyang memperbolehkan pengencangan penyambung sementara pipa tetap terpasang. Berjenis-jenis penyambung yang tersedia di pasaran, tetapi perbedaan utama adalah pada bagaimana penyambung itu memberipenyekatan. Dua bagian besar dalam penyekatan adalah penyekatan yang dikembangkan dan tidak dikembangkan.Penyambung yang dikembangkan digunakan dengan pipa ber-dinding tipis yang akan memudahkan dalam pengembangannya.Penyekatannya adalah kontak antara logam dengan logam. Ujung pipa yang melebar ditekan antara permukaan suaiannya sehinggapenyambungannya mengikat keras dengan pasangannya. Sudut cerawat (bibir pelebaran) bisa 37° atan 45°. Cerawat bersudut 37° adalah standar sudut yang dipakai untuk alat-alat pertanian dan hidrolik di industri, dan biasa dipakai pada pipa baja (tekanan tinggi). Sedangkan yang bersudut 45° secara luas digunakan untuk industri-industri dengan hidrolik tekanan rendah dan pipa yang dipakai biasanya pipa kuningan.Penyambung pipa yang dikembangkan tersedia dalam beberapa jenis antara lain :xPenyambung pipa dengan tiga bibir yang dilebarkan mempunyaibagian-bagian badan, sarung, dan mur yang mengikat pipa. Sarung bergerak bebas memberi jarak antara mur dan pipa, menepatkan ___________________________3.Prinsip-prinsip dasar hidrolikTEKNIK ALAT BERAT______________________________________170sambungan dan cincin penutup untuk mengeraskan pengikatan. Keuntungannya adalah gerak penguncian sarung (sleeve), dan pipa yang dilebarkan tidak terputar demikian juga rusak selamapemasangan.xPenyambung pipa dengan dua bibir dilebarkan tidak mempunyaisarung tetapi menggunakan mur tirus untuk menepatkan danmenyekat ujung pipa yang dilebarkan. Penyambung semacam ini mempunyai kelemahan-kelemahan yaitu: ketika dikeraskancenderung menjadi bengkok pada ujung melebar yang menyebabkanpenyekatan tidak seimbang. Gesekan yang sama sedikit memuntir pipa.xPenyambung pipa bagian melebar dibalikkan mempunyai sudut 45° pada bagian dalam badan penyambung. Jenis ini digunakanterutama di industri-industri yang mengguuakan tekanan rendah.xPenyambung pipa melebar sendiri (otomatis) dirancang dengansarung baji. Ketika mur dikeraskan baji menekan ujung pipa dan bagian betinanya membentuk bagian yang melebar. Penyambung ini cukup kuat dan tahan vibrasi walau dengan pengerasan minimal.Gambar 3.84 Penyambung dengan cerawat 37o dan 45oJenis penyambung pipa yang lain adalah penyambung tanpa bibirmelebar. Keuntungan jenis ini adalah tidak memerlukan alat-alat khusus untuk melebarkannya. Penyambung jenis ini tidak terbatas oleh ukuran pipa dan hanya dapat dipakai sekali. Ada tiga jenis penyambung pipa tanpa bibir melebar, yaitu :1.Penyambung dengan ring penyekat adalah jenis penyambung yang banyak digunakan. Penyambung ini tergabung dalam tiga komponen; badan, mur, dan ringnya sendiri. Bentuk ring baji tertarik ke bawah dengan mengeraskan mur, sehingga akan terbentuk penyekatan yang sempurna antara badan penyambung ring. Pada waktu yang sama, ring tepi pemotong memotong dinding pipa, juga menimbulkan hal-hal positif yang lain.2.Penyambung tanpa bibir yang dibalikkan menggunakan ring (cincin) Next >