Gambar1. Dongkrak Hidrolik

Transkripsi

1 Dongkrak Hidrolik Dongkrak hidrolik merupakan salah satu aplikasi sederhana dari Hukum Pascal. Berikut ini prinsip kerja dongkrak hidrolik. Saat pengisap kecil diberi gaya tekan, gaya tersebut akan diteruskan oleh fluida (minyak) yang terdapat di dalam pompa. Akibatnya, minyak dalam dongkrak akan menghasilkan gaya angkat pada pengisap besar dan dapat mengangkat beban di atasnya. Gambar1. Dongkrak Hidrolik Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal, Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama rata. Dongkrak hidrolik terdiri dari dua tabung yang berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda ukurannya. Masingmasig ditutup dan diisi cairan seperti pelumas (oli dkk). Apabila tabung yang permukaannya kecil ditekan ke bawah, maka setiap bagian cairan juga ikut tertekan. Besarnya tekanan yang diberikan oleh tabung yang permukaannya kecil diteruskan ke seluruh bagian cairan. Akibatnya, cairan menekan pipa yang luas permukaannya lebih besar hingga pipa terdorong ke atas. Luas permukaan pipa yang ditekan kecil, sehingga gaya yang diperlukan untuk menekan cairan juga kecil. Tapi karena tekanan (Tekanan= gaya / satuan luas) diteruskan seluruh bagian cairan, maka gaya yang kecil tadi berubah menjadi sangat besar ketika cairan menekan ke pipa yang luas permukaannya besar. Gambar 2. Mesin hidrolik pengangkat Mobil P1 adalah tekanan pada tabung kecil, dan P2 adalah tekanan pada tabung besar. Dengan mengetahui gaya berat mobil maka dapat dihitung gaya minimal yang diberikan pada pompa hidrolik untuk mengangkat mobil tersebut. Semakin besar gaya berat mobil yang diangkat maka semakin besar luas permukaan keluaran (A2) dari dongkrak hidrolik. Minimal gaya keluaran (F2) yang dihasilkan oleh dongkrak hidrolik harus lebih besar/ samadengan gaya berat benda yang diangkat. Hal yang sama dengan dongkrak hidrolik, prinsip pascal diterapkan juga pada pompa sepeda.

2 Sistem Hidrolik Apa Sistem Hidrolik itu. Sistem Hidrolik adalah suatu sistem/ peralatan yang bekerja berdasarkan sifat dan potensi / kemampuan yang ada pada zat cair ( liquid ). Kata hidrolik sendiri berasal dari bahasa Greek yakni dari kata hydro yang berati air dan aulos yang berarti pipa. Namun, pada masa sekarang ini sistem hidrolik kebanyakan menggunakan air atau campuran oli dan air (water emulsian) atau oli saja. Penggunaan sistem hidrolik, dalam bidang penerapannya : Transmisis Otomatis Dongkrak Hidrolik Press Hidrolik Rem Hidrolik

3 Di bidang Industri alat press mesin pencetak plastik mesin pencetak logam pesawat angkat (lift, katrol) robots Di bidang Kendaraan bolduser traktor car lift dongkrak hidrolik dump truck komponen-komponen kendaraan ( power steering, rem )p> Di bidang Penerbangan penggerak alat-alat kontrol penggerak roda pengangkat peralatan Keuntungan Sistem Hidrolik Tenaga besar, dimensi peralatan yang kecil Kecepatan gerak yang dapat diatur (bervariasi) Mudah diubah arah gerakannya

4 Pencegahan beban lebih yang sederhana konstruksinya (reliev valve) Mudah dihentikan tanpa merusak Macam-macam Sistem Hidrolik Hidrostatis : Pesawat hidrolik yang menggunakan sifat zat cair yaitu dapat meneruskan tenaga / daya kesegala arah Contoh : Dongkrak hidrolik, rem hidrolik, derek lantai Dongkrak Hidrolik Rem Hidrolik Derek Lantai Hidrodinamis : Pesawat hidrolik yang menggunakan potensi zat cair yang bergerak sehingga memiliki / menimbulkan tenaga hidrolik Contah : Turbin air, pembangkit listrik Sistem Hidrolik Hukum Pascal Dan Penerapannya Prinsip-prinsip Penting dari Zat Cair/ Hidrolik Cairan tidak dapat dimampatkan/ dikompresikan / diperkecil volumenya Hukum Pascal : Tekanan yang diberikan pada zat cair / hidrolik dalam bejana tertutup, besarnya tekanan akan diteruskan ke segala arah, dengan tekanan sama besar

5 Fluida terdiri atas zat cair [liquid], satuan tekanan yang digunakan Standard Internasional (S1) ialah Pascal (Pa). 1 kpa = 1000 Pa di Eropa satuan tekanan menggunakan "bar" 1 bar = 100 kpa Kegunaan Prinsip Hidrolik Dapat meneruskan gerakan dalam jarak yang jauh Dapat meningkatkan panjang gerakan, dalam hal ini tenaga gerakan akan turun Dapat meningkatkan besarnya tenaga tekan, dalam hal ini panjang gerakan akan turun Jika kedua silinder sama ukurannya, lalu sebuah gaya (N) bekerja pada silinder utama menyebabkan piston pada silinder kedua (actuator) mendapat gaya yang sama, bila kedua piston bergerak pada jarak yang sama Untuk menghitung gaya, tekanan atau penambahan gaya dapat digunakan rumus segitiga, yaitu:

6 Gaya Tekanan Luas penampang = F (Force) = P (Pressure) = A (Area) = Newton (N) = Kpa = m F = P x A P = F / A = Kpa A = F / P = m Contoh penghitungan : Gaya yang bekerja 50 N luas penampang 40 mm Besarnya gaya yang bekerja / satuan luas atau tekanan = 50 N : 0,04 m = 1250 Kpa Memperpanjang Gerakan Jika piston pada silinder I lebih besar dari pada piston II (actuator) maka Piston II pergerakannya lebih panjang Jika piston pada silinder I lebih besar 10 X dibanding piston II, maka piston II akan pergerakannya 10 X lebih besar

7 Meningkatkan Besar Tekanan Jika piston silinder I lebih kecil dari pada piston silinder II (actuator), maka Piston II menerima gaya tekan lebih besar Jika piston silinder I lebih kecil daripada piston II, maka piston II pergerakannya lebih pendek Sistem hidrolik ini didukung oleh 3 unit komponen utama, yaitu: 1. Unit Tenaga, berfungsi sebagai sumber tenaga dengan liquid/ minyak hidrolik Pada sistem ini, unit tenaga terdiri atas: Penggerak mula yang berupa motor listrik atau motor bakar

8 Pompa hidrolik, putaran dari poros penggerak mula memutar pompa hidrolik sehingga pompa hidrolik bekerja Tangki hidrolik, berfungsi sebagai wadah atau penampang cairan hidrolik Kelengkapan (accessories), seperti : pressure gauge, gelas penduga, relief valve 2. Unit Penggerak (Actuator), berfungsi untuk mengubah tenaga fluida menjadi tenaga mekanik Hidrolik actuator dapat dibedakan menjadi dua macam yakni: Penggerak lurus (linier Actuator) : silinder hidrolik Penggerak putar : motor hidrolik, rotary actuator 3. Unit Pengatur, berfungsi sebagai pengatur gerak sistem hidrolik. Unit ini biasanya diwujudkan dalam bentuk katup atau valve yang macam-macamnya akan dibahas berikut ini. 3.1 Katup Pengarah (Directional Control Valve = DCV) Katup (Valve) adalah suatu alat yang menerima perintah dari luar untuk melepas, menghentikan atau mengarahkan fluida yang melalui katup tersebut. Contoh jenis katup pengarah: Katup 4/3 Penggerak lever, Katup pengarah dengan piring putar, katup dengan pegas bias. 3.2 Macam-macam Katup Pengarah Khusus 1) Check Valve adalah katup satu arah, berfungsi sebagai pengarah aliran dan juga sebagai pressure control (pengontrol tekanan) 2) Pilot Operated Check Valve, Katup ini dirancang untuk aliran cairan hidrolik yang dapat mengalir bebas pada satu arah dan menutup pada arah lawannya, kecuali ada tekanan cairan yang dapat membukanya. 3) Katup Pengatur Tekanan, Tekanan cairan hidrolik diatur untuk berbagai tujuan misalnya untuk membatasi tekanan operasional dalam sistem hidrolik, untuk mengatur tekanan agar penggerak hidrolik dapat bekerja secara berurutan, untuk mengurangi tekanan yang mengalir dalam saluran tertentu menjadi kecil.

9 Macam-macam Katup pengatur tekanan adalah: a. Relief Valve, digunakan untuk mengatur tekanan yang bekerja pada sistem dan juga mencegah terjadinya beban lebih atau tekanan yang melebihi kemampuan rangkaian hidrolik. b. Sequence Valve, berfungsi untuk mengatur tekanan untuk mengurutkan pekerjaan yaitu menggerakkan silinder hidrolik yang satu kemudian baru yang lain. c. Pressure reducing valve, berfungsi untuk menurunkan tekanan fluida yang mengalir pada saluran kerja karena penggerak yang akan menerimanya didesain dengan tekanan yang lebih rendah. 4) Flow Control Valve, katup ini digunakan untuk mengatur volume aliran yang berarti mengatur kecepatan gerak actuator (piston). Fungsi katup ini adalah sebagai berikut: untuk membatasi kecepatan maksimum gerakan piston atau motor hidrolik Untuk membatasi daya yang bekerja pada sistem Untuk menyeimbangkan aliran yang mengalir pada cabangcabang rangkaian. Macam-macam dari Flow Control Valve : Fixed flow control yaitu: apabila pengaturan aliran tidak dapat berubah-ubah yaitu melalui fixed orifice. Variable flow control yaitu apabila pengaturan aliran dapat berubah-ubah sesuai dengan keperluan Flow control yang dilengkapi dengan check valve Flow control yang dilengkapi dengan relief valve guna menyeimbangkan tekanan Menggambar Rancangan Rangkaian Hidrolik

10 Setelah kita pelajari komponen-komponen sistem hidrolik secara detail dan juga telah kita pelajari berbagai simbol dari setiap komponen sebagai bahasan tenaga fluida, demikian juga telah kita pelajari cara membaca diagram rangkaian (circuit diagram) maka akan kita mulai dengan cara mendesain (merancang) suatu rangkaian sesuai dengan yang kita kehendaki bila telah tersedia komponen-komponen sistem hidrolik. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merancang rangkaian hidrolik adalah: Tujuan penggunaan rangkaian Ketersediaan komponen Konduktor dan konektor yang digunakan macam apa Tekanan kerja sistem hidrolik berapa Rancangan rangkaian hidrolik perlu dituangkan dalam bentuk diagram rangkaian hidrolik dengan menggunakan simbol-simbol grafik, dengan bantuan simbol-simbol grafik para desainer dapat menuangkan pemikiran lebih mudah, lebih tenang sehingga dapat berkreasi seoptimal mungkin. Cara membuat diagram rangkaian biasanya dengan membuat tata letak komponen sebagai berikut: Actuator diletakkan pada gambar yang paling atas Unit pengatur diletakkan di bawahnya Unit tenaga diletakkan pada bagian paling bawah Setelah simbol-simbol komponen lengkap dalam lay out (tata letak) barulah digambar garis-garis penghubung sebagai gambar konduktor dengan garis-garis sesuai dengan macam konduktor yang digunakan Gambar. Tata letak komponen hidrolik

11 Gambar. Diagram rangkaian hidrolik lengkap

12 Minyak Hidrolik Sistem Hidrolik

13 Fungsi minyak/ cairan hidrolik adalah: Sebagai medium penerus daya, dan mudah mengalir Mampu melumasi semua komponen yang bergerak Perapat antara bagian yang menerima tekanan Mendinginkan komponen-komponen karena sirkulasinya Macam-macam minyak / cairan hidrolik: 1. Oli, digunakan pesawat hidrolik pada umumnya, keburukannya adalah dapat terbakar dan merusak karet seal 2. Minyak hidrolik tahan api, yaitu: Air Glycol, terdiri dari 35% - 40% air, glycol dan oli air yang dilarutkan, juga disertakan bahan tambah untuk mencegah busa, karat Emulsi oli-air, larutan oli-air dengan perbandingan sesuai keperluan juga disertakan bahan tambah untuk meningkatkan kualitas Cairan Syntetis, dibuat dari bahan-bahan yang diproses secara kimia jenisnya antara lain phosphate eters, chlomiated Prinsipprinsip penting dari zat cair (Hidrolik) Cairan tidak dapat dimampatkan / dikompresikan / diperkecil volumenya Hukum Pascal : Tekanan yang diberikan pada zat cair / hidrolik dalam bejana tertutup, besarnya tekanan akan terteruskan ke segala arah, dengan tekanan sama besar PENTING Jika cairan hidrolik akan diganti dengan macam yang lainnya, maka cairan semula harus dikuras dan dibilas,

14 periksa apakah seal oil cocok untuk cairan yang baru Macam-macam minyak hidrolik yang digunakan pada kendaraan, yaitu: 1. Minyak transmisi otomatis Automatic Transmision Fuid (ATF) mempunyai kualitas tinggi dengan berbagai macam bahan tambah, minyak harus dapat memasuki saluran yang sangat kecil Kekentalan minyak harus sesuai karena suhu kerjanya sering berubah Pada kecepatan normal ATF bersuhu 100 C, ATF harus tahan terhadap oksida, dan tidak boleh berbusa A coefficient of friction addjusting agent ditambah untuk menambah daya gesek pada kopling transmisi otomotis sehingga tidak selip 2. Tipe minyak ATF dan Power Steering Tipe F dan Dexton II, Tipe F mempunyai daya gesek yang besar dibanding Dexton II Pada baut tap transmisi diberi tanda tertentu, macam minyak apa yang digunakan Merk mobil tertentu biasanya membuat minyak ATF sendiri, misalnya suatu perusahaan tertentu membuat minyak ATF dengan no. Part : Minyak Power Steering harus peka terhadap tekanan yang bekerja dan memilik fungsi pelumas baik (untuk silinder tenaga dan pompa), ATF biasanya diwarnai merah atau kekuningan untuk membedakan dengan oli yang lainnya 3. Minyak rem adalah minyak yang tidak mengandung minyak bumi karena minyak rem tidak boleh merusak dan melarutkan karet yang banyak digunakan pada sistem rem.

15 4. Minyak ini dibuat dari alkohol dan susunan kimia serta ether Persyaratan minyak rem a. titik didih tinggi, jika titik didih kurang memenuhi syarat sebagian minyak menguap membentukvapour lock, dan kerja rem kurang efektif b. minyak rem harus dapat menahan karat pada komponen logam dan tidak merusak komponen dari karet c. mempunyai kekentalan (viskositas) tertentu sebab minyak rem dalam bekerja mempunyai tugas meneruskan tekanan Tipe Minyak Tipe minyak rem dikenal dengan nama DOT (Departement Of Transportation) dan pada bagian belakang tanda DOT diikuti dengan angka. Contoh : DOT 3 (SAE J1 730) merupakan minyak rem yang paling paling sering dipakai, dan mempunyai titik didih sebesar 205 C. Dalam menggunakan minyak rem tidak diperbolehkan mencampur dengan minyak rem merk lain, karena akan merusak struktur minyak Sistem Hidrolik Dongkrak

16 Dongkrak adalah alat untuk menaikkan kendaraan guna mempermudah pekerjaan reparasi di bagian bawah kendaraan Macam-macam dongkrak : 1. Crocodile jack / dongkrak buaya paling banyak digunakan di bengkel-bengkel ataupun digarasi kendaraan sekarang ada yang ukuran kecil sehingga dapat di bawa di mobil. Keuntungan pemakaian crocodile jack dibandingkan yang lainnya adalah lebih mudah digunakan karena gampang menggesernya ke arah posisi yang diinginkan, di samping itu, waktu yang dibutuhkan untuk mengangkat kendaraan lebih cepat dan aman. Di dalam rumah yang dibuat dari baja tuang dapat berjalan dan berputar di atas empat roda, terdapat sebuah pompa minyak yang toraknya digerakkan oleh tuas panjang. Tuas tersebut dapat juga dipakai untuk mendorong atau menarik dongkrak.perbandingan lengan-lengan batang pengangkat kira-kira 20:1Disekeliling rumah dan diatas pompa diisi dengan minyak encer (SAE-10). Prinsip kerja dongkrak buaya : Posisi naik : Pompa memasukkan minyak ke bawah torak yang besar (d), ketika tuas (e) dengan sandaran untuk kendaraan bergerak ke atas. Di

17 atas saluran pompa ada katup pengaman kecil (f) yang membuka berlawanan dengan pegas, bila kita terus-menerus memompa pada kedudukan tertinggi. Posisi turun : Untuk menurunkan torak (d) dan lengan angkat (e), dibukakan katup buang dengan engkol kecil (h), sehingga minyak mengalir kembali dari silinder ke ruang persediaan. Tempat persediaan minyak harus selalu terisi sesuai ukuran 2. Bottle jack / dongkrak botol, dongkrak ini disebut bottle jack karena bentuknya seperti botol. Fungsi bottle jack sama seperti crocodile jack, yaitu untuk mengangkat kendaraan pada ketinggian tertentu untuk dapat melakukan perbaikan pada bagian bawah kendaraan. Perbedaannya adalah penggunaan bottle jack dapat dimasukkan ke dalam kendaraan sebagai perlengkapan utama kendaraan yang mutlak dibutuhkan untuk mengganti roda (ban) sewaktu ban kempis/ bocor.untuk mendongkrak sebuah kendaraan, dongkrak harus diletakkan tegak lurus pada torak pengangkatnya supaya tidak menjadi bengkok. Prinsip kerja dongkrak botol Posisi naik : Untuk mengangkat kendaraan harus diputar tutup pengalir pembalik minyak (a) dengan batang pompa yang juga berfungsi sebagai kunci, sesudah torak pengangkat pada kedudukan yang rendah. Setelah itu, batang pompa (b) digeserkan naik turun, di mana pompa (c) mengapit minyak dari ruangan persediaan (d) ke bawah torak pengangkat (e). Bila dipompa terus pada kedudukan yang tinggi katup pengaman kecil bekerja.

18 Posisi turun : Kendaraan diturunkan dengan cara memutar sekrup ke kiri sampai 5 putaran memakai batang pompa, di mana katup pengalir pembalik minyak terbuka. Bagaimana menggunakan dongkrak dengan aman Pada waktu menggunakan alat dongkrak, utamakan keamanan. Hanya karena kesalahan kecil dapat menyebabkan kecelakaan besar Lokasi dongkrak dan penopang (Stand)

19 Untuk mencegah agar lokasi penempatan dongkrak dan stand tidak rusak, pilihlah tempat-tempat yang kuat Cara Menggunakan Dongkrak 1. Letakkan ganjalan pada ban-ban belakang apabila bagian depan kendaraan yang diangkat. Sebaliknya, letakkan ganjalan pada banban depan apabila bagian belakang kendaraan yang diangkat. 2. Dongkrak diletakkan di tempat yang telah ditentukan. 3. Sebelum dongkrak mulai mengangkat, periksalah sekali lagi apakah tempat pengangkatan kendaraan tepat berada di tengahtengah sadel dongkrak. Sebab bila tidak, dongkrak dapat slip sewaktu mengangkat kendaraan. 4. Sebelum mengangkat dan menurunkan kendaraan, periksalah bahwa tidak ada orang atau sesuatu disekitarnya, apabila lagi dibawah kendaraan. Jangan sekali-kali bekerja di bawah kendaraan yang hanya ditopang dengan dongkrak saja. Topanglah kendaraan tersebut dengan stand (penopang)

20 Sebelum mengoperasikan dongkrak Anda harus mengecek hal-hal sebagai berikut: Periksalah sistem hidrolik, pastikan tidak ada kebocoran cairan. Apakah dongkrak tersebut mampu mengangkat beban yang diinginkan. Sadelnya berputar dengan bebas, dan bertahan pada posisinya pada waktu mendongkrak Apabila dalam pemeriksaan tersebut ada masalah/ kerusakan, segera lakukan servis/ perbaikan sesuai SOP (Standard Operational Prosedurs) Pemeliharaan : Jagalah kebersihan dongkrak, periksalah bila terdapat kebocoran cairan, berikan cairan hidrolik sampai batas atas bila diperlukan. Teteskan sedikit oli pada roda troli. Dalam penggunaan dongkrak, jangan menahan beban terlalu lama. Gunakanlah jack stand sebagai pengganti dongkrak Simpanlah dongkrak pada lokasi yang aman di lantai bengkel Pelajarilah buku manual servis, sebelum menggunakan Masalah-masalah yang sering terjadi / timbul kerusakan pada dongkrak adalah : 1. Terjadi kebocoran pada seal oil 2. Pada saat digunakan, tiba-tiba beban turun 3. Dongkrak tidak mampu mengangkat beban sesuai dengan spesifikasinya 4. Pada sistem hidrolisnya terjadi kebocoran 5. Minyak hidrolis kurang 6. Viskositas minyak hidrolik rendah/ jelek

21

22

23