BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Bulldozer Bulldozer sebagai salah satu alat berat pembuka lahan pada proyekproyek konstruksi atau membuka hutan yang kesemuanya membutuhkan kecepatan dan kekuatan kerja yang kompak. Penulisan mengenai alat-alat berat khusunya bulldozer perlu pembahasan mengenai penggerak utamanya meski hanya garis besarnya. Pada dasarnya bulldozer adalah alat yang menggunakan tractor sebagai penggerak utamanya, jika disebut bulldozer, itu sebenarnya adaiah tractor yang dilengkapi dengan dozer attachment, dalam hal ini attachmentnya (perlatan pendukung) adalah blade. Bulldozer sebenarnya adalah jenis dari dozer yang memungkinkan untuk diberikan kemampuan mendarong kemuka, menarik atau dapat juga mendorong miring dengan pasisi kemiringan atau kesamping sampai 25 terhadap kedudukan lurus. Kemampuan Bulldozer untuk mendorong dengan posisi blade miring atau kesamping tergantung dari blade lift dan tilt hidrolik juga control valvenya. Akan tetapi pada skripsi ini bulldozer hanya 6

7 dilengkapi dengan 2 buah balde lift dan bulldozer tidak diberi kemampuan untuk memiringkan blade pada posisi ke kiri dan ke kanan. Gambar 2.1 Mesin Bulldozer 2.1.1 Prinsip Kerja Bulldozer Berikut merupakan diagram power train serta cara kerja bulldozer KOMATSU D65

8 Gambar 2.2 power train bulldozer Keterangan : 1. Engine 2. Damper 3. Universal joint 4. Hydraulic pump 5. P.T.O 6. PPC pump 7. Torque converter 8. Transmission 9. Bevel gear 10. Steering clutch 11. Steering brake 12. Final drive 6

9 13. Sprocket 14. Track shoe 16. Power train lubrication pump 17. Scavenging pump 15. Power train pump Tenaga yang dihasilkan oleh mesin enam silinder diteruskan kedamper yang terpasang dan dibaut pada flywheel. Tenaga akan diteruskan oleh damper keout put shaft lewat universal joint ke input shaft dari hydroshift transmission. Pada hydroshift transmission putaran direduksi untuk mendapatkan kecepatan dan daya yang berbeda-beda disamping arah gerak dari traktor. Selanjutnya tenaga tersebut diteruskan ke bevel gear setelah melalui pinion gear. Pada bevel gear ini putaran tegak lurus diubah menjadi putaran mendatar. Dikala ujung shaft dari bevel gear terpasang steering clucth, yang berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan tenaga putaran dari shaft bevel gear ke final drive yang bertujuan menghentikan putaran salah satu rantai track tractor, yang mengakibatkan tractor dapat berbelok. Tenaga dari bevel shaft melalui inner drum dari steering clutch yang terpasang pada hubungan dari shaft bevel gear diteruskan ke outer drum dengan terebil dahulu melalui disc dan plate dari steering clutch yang terpasang antara inner dan outer drum, Selanjutnya tenaga dari outer drum dengan terlebih dahulu melalui hubungan diteruskan ke pinion gear dari final drive. Pada final drive tenaga direduksi untuk memperkecil putaran dari engine dan mengakibatkan daya yang lebih besar. Final drive shaft akan meneruskan tenaga keroda gigi atau sprocket dan selanjutnya tractor

10 bergerak pada tanah sesuai dengan tenaga, kecepatan dan arah yang diinginkan. Tenaga yang oleh mesin enam silinder diteruskan kedamper yang terpasang dan dibaut pada flyweheel. Tenaga akan diteruskan oleh damper ke out put shaft lewat universal joint ke input shaft dari hydroshift transmission hydroshift transmission putaran direduksi untuk mendapatkan kecepatan dan daya yang berbeda-beda disamping arah gerak dari traktor. Selanjutnya tenaga tersebut diteruskan ke bevel gear setelah melalui pinion gear. Pada bevel gear ini putaran tegak lurus diubah menjadi putaran mendatar. Dikala ujung shaft dari bevel gear terpasang steering clutch, yang berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan tenaga putaran dari shaft bevel gear ke final drive yang bertujuan menghentikan putaran salah satu rantai track tractor, yang mengakibatkan tractor dapat berbelok. Tenaga dari bevel shaft melalui inner drum dari steering clutch yang terpasang pada hubungan dari shaft bevel gear diteruskan ke outer drum dengan terlebih dahulu melalui disc dan palte dari steering clutch yang terpasang antara inner dan outer drum, Selanjutnya tenaga dari outer drum dengan terlebih dahulu melalui hubungan diteruskan ke pinion gear dari final drive. Pada final drive tenaga direduksi untuk memperkecil putaran dari engine dan mengakibatkan daya yang lebih besar. Final drive shaft akan meneruskan tenaga keroda gigi atau sprocket dan selanjutnya tractor bergerak pada track shoe diatas tanah sesuai dengan tenaga, kecepatan dan arah yang diinginkan

11 Untuk dapat mengatur arah, kecepatan, membelok dan berhenti dengan mematikan mesin, kita dapat melakukan pengontrolan dari kursi operator dengan menarik, mendorong dan menginjak lever (tuas-tuas) pedal dari alatalat control masing-masing system. Kontrol tadi akan menggerakan komponen-komponen secara mekanis pada rem dan secra hidrolis pada steering dan hydroshift transmission. Untuk menggerakan pompa hidrolik yang menghasi1kan tekanan dan aliran oil hidrolik yaitu tenaga dari putaran mesin. Pompa hidrolik tersebut terpasang di bagian dari hydroshift transmission case. Secara garis besarnya urutan dari mesin ke power train pada tractor adalah sebagai berikut: Dari Engine Damper Universal joint Hydroshift Tramsmission Bevel Gear Streering Clutch (kiri dan kanan) Under Carriage (Treck shoe, kiri dan kanan). Pada prinsipnya konstruksi dasar dari bulldozer adalah terdiri dari tiga komponen yang akan diuraikan dan dijelaskan fungsi serta kegunaannya. Komponen-komponen yang penting dari bulldozer adalah penggerak, powertrain dan attachment. a. Engine

12 Mesin penggerak disini merupkan sumber tenaga bagi seluruh mekanisme komponen-komponen yang ada pada bulldozer tersebut. Sebagai tenaga penggerak yang digunakan dari bulldozer jenis angledozer direncanakan adalah menggunakan motor diesel 4 langkah dengan 6 silinder. Daya mesin penggerak sebesar 183 HP dan putaran mesin adalah 1980 rpm. b. Power Train. Ini merupakan rangkaian komponen yang berfungsi untuk meneruskan daya serta putaran mesin dari mesin penggerak (engine). c. Attachment. Pada Bulldozer umumnya memiliki standard perlengkapanperlengkapan sehingga memberikan fungsi khusus sesuai dengan tujuan penggunaan secara khusus pula. Pada skripsi ini bulldozer menggunakan blade sebagai attachroent-nya. 2.1.2 Fungsi Bulldozer Seperti yang telah dijelaskan dimuka, bahwa bulldozer adalah tractor yang dilengkapi dengan blade. Karena kemampuannya yang luar biasa tersebut maka bulldozer sering difungsikan pada proyek-proyek konstruksi, terutama proyek yang ada hubungannya dengan pemindahan tanah tentunya, bulldozer digunakan pada pelaksanaan pekerjaan seperti dibawah ini:

13 a. Pembersihan lahan operasi dari kayu-kayuan, pokok-pokok/tonggaktonggak, pohon dan batu-batuan. Ini dimaksudkan untuk mempermudah pekerjaan cut and fills. b. Pembukaan jalan kerja dipegunungan maupun didaerah berbatu. c. Memindahkan tanah didaerah kerja yang jauhnya hingga 300 feet, atau kurang lebih 90 m. d. Menarik scraper. e. Menghampar tanah isian (fills). f. Menimbun kembali (tracher). g. Pembersihan medan. h. Pemeliharaan jalan kerja. i. Menyiapkan bahan-bahan dari tempat pengambilan bahan (soil borrow pit dan quarry pit). Seperti yang dijelaskan diatas bahwa bulldozer mempunyai blade yang tegak lurus pada arah gerak maju. Blade yang digunakan dalam hal ini adalah blade jenis angledozer. 2.2 Dasar Sistem Hidrolik 2.2.1 Pengertian Dasar Hidrolik Pengertian dasar dari suatu sistem hidrolik adalah suatu sistem pemindahan tenaga dengan mempergunakan zat cair/fluida sebagai media kerjanya. Zat cair adalah merupakan cairan yang dapat dipakai untuk

14 perantara pada system pemindahan tenaga hidrolik dan mempunyai sifat-sifat tertentu diantaranya : a. Mengalir dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang lebih rendah atau dari permukaan yang tinggi kepermukaan yang lebih rendah. b. Tidak dapat dimampatkan atau incomoresible. c. Bentuknya selalu berubah-ubah sesuai dengan tempatnya. Jika dibandingkan dengan sistem mekanik maka sistem hidrolik akan mempunyai beberapa keuntungan, diantaranya ada1ah : Keuntungan: a) Dapat menyalurkan torque dan gaya yang besar. b) Pencegahan over load tidak sulit. c) Penggantian kecepatan lebih mudah. d) Kontrol pengoperasiannya muadah dan cepat. e) Getaran yang timbul relafif kecil. f) Daya tahan lebih lama. Kekurangan : (a) Peka terhadap kebocoran (b) Peka terhadap perubahan temperatur (c) Kadang-kadang kecepatan kerja berubah (d) Instalasi hidrolik rumit.

15 Kerja sistem hidrolik dapat digambarkan sebagai perubahan tenaga dari tenaga mekanik ke tenaga hidrolik dan merubah kembali ke tenaga mekanik. Gambar 2.3 Perubahan Tenaga pada Sistem Hidrolik (dari Mekanik ke hidrolik dan kembali ke mekanik). 2.2.2 Sirkuit Dasar Sistem Hidrolik Rangkaian dasar dari sistem hidrolik sangat sederhana pada prinsipnya jika suatu sistem hidrolik bisa menghasilkan kerja dari gerak mekanik menjadi gerak hidrolik yang kemudian dirubah lagi menjadi gerak mekanik hal ini bisa dikatakan bahwa sudah memenuhi syarat sebagai sirkuit dasar system hidrolik

16 Gambar 2.4 Sirkuit dan Komponen Dasar Sistem Hidrolik. 1. Hydroulic tank. 4. Control lever 2. Hydroulic pump 5. Hydroulic cylinder 3. Main relief valve 6. Filter Sistem hidrolik dibagi menjadi open center load sensing system dan close center load sensing system. Pada open centre load sensing system system, pompa selalu bekerja baik kontrol valve posisi netral ataupun kontrol valve tidak netral. Di dalam sistem ini (open centre system) ada dua sistem aliran yang secara skematik sistem ini ditunjukan pada Gambar. 2.5. a) Constant flow, alirannya adalah relatif tetap. b) Variable pressure dimana tekanannya bervariasi.

17 Gambar: 2.5 Open Center Load Sensing System Sedangkan Pada close centre system, pompa hanya bekerja pada waktu control valve tidak dalam posisi netral. Sedang pada saat control valve posisi netral, pompa tidak bekerja. Di dalam close centre system adalah kebalikan dari sistem aliran dan tekanan yang terjadi pada open centre system yaitu: (a) Constan pressure yaitu tekanan yang tetap pada setiap aiiran minyak hidrolik. (b) Varible flow yaitu aliran minyak hidrolik yang bervariasi Skema dari close center system terlihat pada gambar. 2.6.

18 2.2.3 Komponen Dasar Hidrolik Gambar 2.6. Close Center load Sensing System Komponen-komponen dasar dari suatu sistem tenaga hidrolik pada dozer terdiri dari: a. Tangki hidrolik. Sebagai tempat penyediaan/penampungan minyak hidrolik untuk seluruh sistem dan sekaligus sebagai penampungan pendinginan minyak hidrolik. b. Pompa hidrolik. Untuk memindahkan minyak hidrolik dari tangki ke sistem dan bersama-sama dengan kamponen yang lain menimbulkan tekanan hidrolik. c. Kontro1 valve.

19 Mengatur dan mengarahkan minyak hidrolik ke tempat yang dikehendaki. d. Relief valve. Membatasi jumlah aliran dan tekanan minyak hidrolik pada sistem/sirkuit sistem hidrolik. e. Actuator. Pengubah tenaga hidrolik manjadi tenaga mekanik atau bisa juga dikatakan sebagai hidrolik silinder. 2.3 Sistem Hidrolik Bulldozer 2.3.1 Pemipaan Minyak Hidrolik Pemipaan minyak hidrolik untuk blade lift pada bulldozzer ini adalah berfungsi sebagai alat penghubung pampa hidrolik, tangki hidrolik, filter hidrolik, katup kontrol dengan badan tangki hidrolik dan blade lift cylinder. Sistem pemipaan dari rangkaian hidrolik dapat dilihat pada Gambar 2.7.

20 Gambar 2.7 Hydraulic Oil Pipping Keterangan: a. Hydraulic control valve b. Blade lift cylinder c. Hydraulic pump d. Hydraulic filter Di dalam perencanaan sistem tenaga hidrolik pemipaan hanya digunakan untuk menggerakan blade lift sehingga sistem kontrol hidrolik bisa dikatakan sederhana (ditunjukan Pada Gambar: 2.8).

21 2.3.2 Prinsip kerja sirkuit Gambar 2.8. (a)

22 Gambar 2.9 (b) Sirkuit Hidrolik untuk Angledozer Keterangan: 1. Hydoulic pump. 6. Suction valve for head. 2. Main relief valve 7. Suction valve for bottom 3. Chek valve. 8. Hydroulic filter 4. Blade lift control valve spool. 9. Hydroulic tank 5. Blade cylinder. 10. Tap for main relief valve pressure

23 Pompa hidrolik (1) yang dikopel dengan motor penggerak (diesel engine) akan menghasilkan tekanan fluida dari tangki hidrolik (9) menuju blade lift control valve spool (4). Dalam kondisi katup kontrol pada posisi "Raise" (1) fluida dengan debit tertentu di alirkan ke dalam silinder hidrolik (5), aliran minyak hidrolik diatur dengan spool (3) untuk menggerakan pistonn dan batang piston. Minyak hidrolik yang berada pada posisi atas piston akan didorong menuju tangki hidrolik melalui suction valve for battom (7). Demikian pula akan dialami jika kondisi katup kontrol pada posisi "Lower" (3), bedanya adalah fluida yang berada pada batang piston akan terdorong menuju suction valve for head (6) menuju tangki hidrolik. Pada kondisi katup kontrol berada pada posisi "Float" (4) tekanan minyak di ketiga sirkuit sama besarnya, sehingga naik turunnya piston dan piston rod tergantung dari berat blade" itu ssndiri dan kondisi medan kerja sewaktu bulldozer bergerak mundur. Dan cara kerja dari masing-masing suction valve for head dan bottom serta main relief valve akan dibahas pada point 6 (akhir bab ini). Pada posisi float (4) blade bulldozer menyambung tanpa kekuatan penuh. Posisi ini biasanya blade digunakan untuk meratakan tanah dibarengi dengan bulldozer bergerak mundur. Kekuatan blade untuk meratakan tanah hanya berdasarkan berat blade itu sendiri.

24 Dalam posisi "Hold" (2) minyak hidrolik hanya mengalir sampai blade lift control valve spool, kemudian dikembalikan lagi ke tangki hidrolik. Pada posisi ini pompa hidrolik selalu bekerja jika spool digerakan. Pada sistem kontrol hidrolik sirkuit diatur mempunyai keistimewaan jika terjadi over load pada saat beban berlebihan (melebihi kapasitas maksimum), maka minyak hidrolik akan mengalir secara by pass ke dalam tangki hidrolik melalui main relief valve (2). 2.3.3 Aktuator Fungsi actuator adalah untuk menggerakan perlengkapan kerja (attachment) dalam hal ini perlengkapan kerjanya adalah blade. Di dalam sistem hidrolik pada bulldozer yang direncanakan ini menggunakan actuator dalam bentuk silinder hidrolik (reciprocating) dengan jenis double acting. Adapun prinsip kerja "dari silinder hidrolik dengan jenis double acting adalah dapat dilihat pada Gambar. 2.10. Gambar 2.10 Prinsip Kerja Silinder Hidrolik Double Acting

25 Selain sebagai penggerak perlengkapan kerja, silinder hidrolik merupakan bagian yang sangat penting dari mesin bulldozer, karena silinder hidrolik adalah suatu alat untuk merubah energi hidrolik menjadi energi mekanik pada yang diteruskan ke piston yang diteruskan ke piston rod. Melalui silinder hidrolik ini pula daya dari pompa hidrolik ditransmisikan dengan perantara media fluida untuk menghasilkan daya angkat atau daya tekan pada blade lift sesuai dengan kebutuhan. Kemampuan kerja dari silinder hidrolik pada bulldozer jenis angledozer ditentukan oleh tiga faktor: 1. Tekanan fluida kerja dari pompa hidrolik, ini berpengaruh sebab semakin besar tekanan fluida maka makin besar pula output yang dihasilkan demikian sebaliknya. 2. Diameter piston dan silinder, pengruhnya seperti pada faktor yang pertama. Dasar yang digunakan dalam menentukan kedua faktor diatas adalah hukum Pascal, alasan inilah maka hukum Pascal dipergunakan untuk menggerakan attach ment (blade). 3. Panjang-pendeknya piston rod dan scelilng yang digunakan. Selain itu guna menunjang mekanisme kerja dari slinder hidrolik (lift cylinder),4a di dalam piston dilengkapi dengan katup pengaman yang disebut piston valve. Adapun fungsi dan Prinsip kerja dari piston valve akan dijelaskan pada point (6) akhir bab ini.

26 Kontruksi silinder hidrolik terdiri dari cylinder housing yang biasa disebut bavel atau tube dan pada sisi yang lain ditutup dengan kepala silinder, yang biasa disebut cylinder head atau gland. Kemudian terdapat piston beserta penyekatnya (seal), kemudian digabungkan dengan batang piston (rod). Seal dan housing dipasang pada kepala silinder dan berfungsi sebagai penahan minyak dan mencegah agar udara, air maupun kotoran tidak masuk ke dalam sistem dan pembersihan piston rod pada waktu bergerak masuk ke dalam silinder. 2.3.4 Pompa Hidrolik Fungsi hidrolik adalah untuk memompakan minyak hidrolik dari tangki hidrolik ke sistem (silinder hidrolik) melalui katup pengatur, kemudian dikembalikan lagi ke tangki hidrolik. Pemilikan pompa hidrolik pada bulldozer angledozer ini direncanakan menggunakan pompa hidrolik jenis external gear pump. Keuntungannya adalah: 1. Internal leakage kecil. 2. Perubahan tekanan yang terjadi berpengaruh kecil terhadap debitnya. 3. Flow yang dihasilkan bisa konstan. 4. Mudah dalam perawatan. 5. Ukuran pompa relatif kecil. 6. Kerusakan yang terjadi relative kecil dan tahan lama

27 Pompa ini bisa juga disebut positif displacement, karena karakteristiknya terpenuhi pada point-point diatas. Pada prinsipnya konstruksi external gear pump ditunjukan pada gambar 2.11. Gambar 2.11 Prinsip Kerja External Gear Pump. Jika dilihat dari konstruksinya, meskipun terdapat beberapa kelebihan, pompa jenis ini terdapat beberapa sumber internal leakage yang perlu diperhitungkan. Pompa ini direncanakan bertekanan tinggi (mencapai tekanan 2 140kg / cm, sehingga dapat disebut dengan pressure Balancing type gear pump. Untuk mengurangi side plate sehingga mendapatkan nilai volumetric efficiency yang baik, yaitu 93% pada maximum rotation dan > 88% pada medium rotationnya dengan tekanan maximum.

28 2.3.5 Tangki Hidrolik Tangki hidrolik berfungsi sebagai tempat penampungan minyak hidrolik atau penyediaan minyak hidrolik dan tempat pendinginan minyak hidrolik yang kembali dari sistem. Sifat tangki hidrolik ini adalah tidak berhubungan dengan udara iuar (pressurized). Tangki minyak hidrolik ini bisa juga disebut resevoir. Selain untuk tempat penampungan minyak hidrolik, tangki direncanakan sesuai dengan instalasi pemipaan dan penggunaanya. 1. Tangki berfungsikan sebagai tempat kedudukan kontrol valve. 2. Kapasitas tangki direncanakan dapat menampung minyak hidrolik kurang lebih kapasitas gear pump (650 liter). 3. Dapat menghilangkan panas, mengendapkan kotoran serta dapat memisahkan air. 4. Dilengkapi dengan kisi-kisi (buffle) yang dapat menghilangkan gelembung-gelembung udara akibat pengembalian minyak dari return pipe. 5. Minyak dari return pipe dapat dipisahkan sehingga tidak tercampur begitu saja dengan minyak yang sudah mengalami proses pendinginan.

29 6. Tangki dibagi dalam 2 (dua) bidang yang mudah dilepas untuk dibersihkan. 7. Pipa isap (suction tube) direncanakan lebih tinggi dari dasar tangki kurang lebih 1,5 kali dari diameter pipa. 8. Konstruksi tangki cukup kuat untuk menahan getaran-getaran dari pampa, motor dan getaran mesin. gambar 3-5. Konstruksi yang sebenarnya dari tangki hidralik dapat dilihat pada Prinsip kerja pompa hidrolik dimulai dari minyak hidrolik dihisap oleh gear pump kemudian dipompakan ke sirkuit hidrolik, kemudian kembali lagi ke reservoir. Selama sirkulasi tersebut minyak akan menjadi panas sehingga mempunyai akibat yang kurang baik terhadap komponen yang lain. Guna mendinginkan kembali minyak tersebut, maka dipasang suatu alat yang disebut oil cooler. Temperatur yang diinginkan dari minyak hidrolik adalah kurang lebih 37,8 0 C atau kurang lebih 100 F.

Gambar 2.12 Tanki Hidrolik dan Potongan-potongan Bagian Tanki 30

31 2.3.6 Katup Kontrol Blade Lift Minyak hidrolik yang terdapat di dalam tangki hidrolik ditekan ke silinder hidrolik oleh pompa. Agar silinder hidrolik (Blade lift cylinder) dapat bekerja maka dibutuhkan tekanan yang mengalir dan arah dari aliran tersebut. Untuk mencapai hal tersebut di atas dipergunakan katup-katup pengontrol. Adapun konstruksi dari katup pengontrol akan ditunjukan pada Gb. 3.6. Dan jenis katup pengontrol (control valve) yang digunakan pada blade lift control valve circuit adalah preussure control valve, flow control valve dan directional control valve. 2.3.6.1 Katup pengontrol tekanan Katup pengontrol tekanan berfungsi untuk mengatur tekanan dalam sirkuit dengan mengembalikan semua atau sebagian minyak hidrolik ke tangki apabila tekanan pada sirkuit mencapai setting pressure. Di dalam sirkuit ini (pressure control valve) menggunakan katup tipe pilot, poppet dan piston yang masing-masing katup dipakai dan berfungsi pada main relief valve, suction valve dan safety valve. Konstruksi dan prinsip kerja dari main relief valve pilot ini dapat ditunjukan pada Gambar 2.13.

32 Gambar 2.13 Blade lift control valve. Keterangan: a. Valve body 9. Detent ball b. Spool 10. Guide c. Retainer 11. Spring d. Coolar 12. Detent plug e. Spring 13. plate f. Spring 14. Seat g. Case 15. spring h. Detent 16. Check valve

33 Struktur main relief valve menggunakan katup tipe pilot, katup terdiri dari dua macam yaitu main relief valves (g) dan pilot valve (5). Setting pressure ditentukan oleh momen dari katup pilot. Main relief valve dihubungkan pada bagian dalam hydraulic tank. Ketika main relief valve bekerja, minyak hidrolik langsung mengalir kembali dalam tangki. Keterangan: Gambar 2.14 Main Relief Valve a. Pressure Adjusting Plug. 6. Seat b. Lock Nut 7. Valve Body c. Case 8. Spring d. Spring 9. Main Relief Valve e. Pilot Valve

34 Sedangkan untuk prinsip kerja main relief valve adalah sebagai berikut : a. Blade Control Valve dalam Posisi "Hold". Minyak dari pompa hidrolik mengisi pada batas akhir (ports A) dan (ports B) ditekan melalui katup kontrol dan dialirkan ke tangki. Tekanan hidrolik pada sisi kiri dan sisi kanan ports (A) dan ports (B) adalah seimbang. b. Blade Control Valve tidak dalam Posisi "Hold". Minyak dari pompa hidrolik ditekan melawati katup kontrol dan mengalir ke silinder, Tekanan hidrolik naik dan berpindah ke silinder menggerakan piston. Ketika piston mencapai ujung dari langkahnya, tekanan hidrolik naik lebih jauh dan tekanan hidrolik di dalam sirkuit menjadi lebih besar dan tenaga pegas, yang menggerakan katup pilot (5) kesisi kiri dan minyak dialirkan ke ports (E). Ketika minyak dialirkan ke ports (E), minyak mengalir ke orifice. Jadi tekanan hidrolik pada port (B) menjadi lebih rendah dari tekanan hidrolik pada port (A). Karena perbedaan tekanan, main relief valve (9) berpindah ke kiri dan didorong melawan seat (6). Hampir dari semua minyak di port (A) dialirkan ketangki melalui port (C). Maka tekanan hidrolik dalam sirkuit tidak naik melebihi setting standar dan menjadikan komponen menjadi aman.

35 c. Penekanan dari Main Relief Valve diperoleh dari Kekuatan Spring (4). Penekanan katup pilot dapat diperoleh hanya denqan mengatur tekanan adjustment p1ug (1) guna merubah kekuatan spring (4). Dengan main relief valve type pilot hanya. terdapat perbedaan kecil antara takanan pada port (D) dan port (C) yang sama-sama tarbuka. Sehingga dengan peralatan ini penurunan minyak hanya sedikit dan effisiensi minyak menjadi tinggi. Katup penghisap (suction valve ) Katup jenis ini dapat pula dikatakan safety valve, karena katup ini berfungsi sebagai pengaman pada actuator bila takanan di dalam actuator melebihi dari kebutuhan (setting pressure). Konstruksi dan prinsip kerja dari suction valve ditunjukan pada gambar 3,8. Suction valve direncanakan menggunakan katup tipe poppet. Ada dua tipe dari suction valve, seperti ditunjukan pada gambar 3.8 (A) dan 3.8 (B). Tipe A adalah forced pushing type dan tipe E adalah natural suction type. Dengan forced pushing, ketika minyak hidro1ik dari silinder kembali ke tangki, maka katup akan membatasi lintasan pipa saluran dan mengurangi aliran dari minyak ke tangki. katup mengirim secara langsung ke cylinder battom circuit, jadi effisiensinya tinggi.

36 Gambar 2.15 Suction Valve Type A dan Type B Keterangan: 1. Valve body 1. Suction Valve Body 2. Suction Valve for Lower 2. Suction Valve Raise 3. Spring 3. Sping 4. Plate 4. Valve Seat 5.Main Relief Valve Sedangkan prinsip kerja suction valve adalah sebagai berikut : Pada Tipe A, Port (A) dihubungkan ke bottom and dari blade lift cylinder. Port B dihubungkan ke drain circuit pada cylinder head. Ketika kedudukan spool pada posisi lower, minyak hidrolik

37 dialirkan dari pompa ke cylinder battom (port A) sehingga blade bergerak ke bawah. Bagaimanapun berat blade mempengaruhi kecepatan blade turun ke bawah, maka minyak hidrolik yang dipompakan ke cylinder bottom tidak cukup dan tekanan negatif terbentuk pada cvlinder bottom. Pada waktu yang bersamaan, minyak pada cylinder head dialirkan ke port (B). Drain circuit menjadi terbatas, maka tekanan hidrolik pada port (B) naik. Karena perbedaan tekanan antara port (A) dan port (B), katup (2) bergeser ke kanan dan minyak pada port (B) mengalir ke port (A) guna mencegah terbentuknya tekanan negatif. Pada Tipe B cara kerjanya yang sama seperti tipe A, minyak hidrolik di pompakan ke Cylinder tidak terpenuhi dan tekanan negatif terbentuk pada cyilinder head (negatif pressure), sehingga suction valve (6) bekerja. Kemudian di dalam tangki mengalir ke cylinder head dan mencegah terjadinya negatif pressure. Pada lift cylinder untuk perencanaan power hidrolik pada bulldozer ini dilengkapi dengan piston valve yang berfungsi untuk mengurangi benturan antara piston dengan silinder, sebagai safety ketika posisi full-raise atau lower dan yang ketiga adalah dipakai jika actuator akan dipasang secara seri

38 konstruksi dan prinsip kerja dari piston valve di dalam mengurangi benturan antara piston dengan silinder akan diperlihatkan pada gambar 2.16 serta uraian dibawah. Gambar 2.16 Prinsip Kerja Piston Valve Katup piston yang dipasang pada piston dari blade lift cylinder yang ditunjukan pada gambar diatas katup piston terbuka untuk membiarkan minyak pada sisi tekanan tinggi mengalir ke sisi tekanan rendah. Dalam hal ini berfungsi untuk membebaskan tekanan ketika piston mencapai akhir dan strokenya.

39 Apabila piston bergerak mendekati akhir langkahnya maka piston valve akan menyentuh silinder, sehingga mengakibatkan minyak pada ruang (A) akan mengalir ke ruang (B) sehingga tekanan pada (A) berkurang dan benturan piston dengan silinder dapat dikurangi. 2.3.6.2 Katup pengontrol arah Katup pengontrol ini difungsikan untuk mengontrol arah dari gerakan silinder hidrolik dengan merubah arah aliran minyak hidrolik. Pengoperasian katup pengontrol arah aliran (Directional Control valve) direncakan menggunakan tangan untuk menggerakan spool. Katup pengontrol arah aliran diaplikasikan ke dalam bentuk sirkuit katup seri. Simbol dan konstruksi katup pengontrol arah aliran akan ditunjukan pada gambar 2.17 dan logika aliran minyak hidrolik akan dijelaskan ke dalam empat posisi blade control valve.

40 Gambar 2.17 (a) Katup Pengontol pada Posisi Hold Gambar 2.18 (b) Katup Pengontol pada Posisi Raise

41 Gambar 2.19 (c) Katup Pengontol pada Posisi Lower Gambar 2.20 (d) Katup Pengontol pada Posisi Float

42 Pada gambar. 3.10 (a) katup pengontrol pada posisi Hold, sehingga tidak ada aliran yang menuju silinder hidrolik (actuator). Pada gambar. 3.10 (b) dan (c), katup pengontrol digerakkan minyak hidrolik kebagian cylinder head, sedangkan pada posisi bottom akan di arahkan menuju return port. Dari return port minyak diarahkan menuju tangki atau menuju katup pengontrol yang lain. Hal yang sama dilakukan, untuk mendapatkan posisi Lower katup (spool) digerakan ke kanan satu langkah dari (Hold position). Pada gambar 3.10 (d), katup pengontrol digerakan ke posisi Float, dimana semua port pada katup pengontrol berhubungan dengan pompa dan tekanan di dalam sirkuit semuanya sama. 2.4 Dasar Perhitungan Hidrolik Sistem hidrolik dihitung berdasarkan dua disiplin ilmu yang berhubungan dengan media kerja (hidrolik oil) yaitu hidrostatik dan hidrodinamik. 2.4.1 Hidrostatik. Sebagai dasar dari perhitungan hidrostatik (media yang diam) adalah hukum Pascal: " Zat cair dalam ruang dan diam mendapat tekanan, maka tekanan tersebut akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata, dan tegak lurus terhadap bidang permukaan". Hukum Pascal inilah yang dipergunakan untuk menggerakan attachment seperti blade, bucket, ripper dan lain-lain, rumus hukum Pascal:

43 F = P. A kgf (Training Centre Dept, hlm. 1-03). Dimana: F = Gaya, kg P = Tekanan, kg/cm 2 A = Luas penampang cm 2. Dengan prinsip dasar ini suatu daya yang kecil dapat menghasilkan gaya yang lebih besar dan besarnya gaya dapat diangkat adalah tergantung dari besarnya diameter silinder dan tekanan fluida. Misalnya dongkrak (Jack) hidrolik dan rem hidrolik. 2.4.2 Hidrodinamik. Berbeda dengan hidrostatik, maka pada hidrodinamik bila zat cair atau fluida yang diperhitungkan mengalir, maka hukum Pascal tidak berlaku, yang berlaku adalah rumus Bernoulli. Dan contoh perbedaan kecepatan aliran dan tekanan pada fluida adalah terjadi pada katup-katup sistem rangkaian hidrolik. Berikut rumus Bernoulli : 1 P + ρ gh + ρν 2 = konstan (http://id.wikipedia.org/wiki/prinsip_bernoulli) 2 Dimana : P = Tekanan fluida, Pa ρ = Densitas fluida, 3 kg / m

44 g = Percepatan gravitasi bumi, 2 m /sec h = ketinggian relative terhadap suatu referensi, m υ =kecepatan fluida, m/sec