pompa hidrolik
Dari bermacam-macam komponen yang ada dalam sistem hidrolik, boleh dikatakan bahwa pompa adalah komponen yang paling dominan. Fungsi daripada pompa adalah untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara menekan fIuida hidrolik ke dalam sistem.
Dalam sistem hidrolik, pompa merupakan suatu alat untuk menimbulkan atau membangkitkan aliran fluida (untuk memindahkan sejumlah volume fluida) dan untuk memberikan gaya sebagaimana diperlukan
Apabila pompa digerakkan oleh motor (penggerak utama), pada dasarnya pompa melaksanakan dua fungsi utama:
(1) pompa menciptakan kevakuman sebagian pada saluran masuk pompa. Vakum ini memungkinkan tekanan atmospher untuk mendorong fluida dari tangki (reservoar) ke dalam pompa,
(2) gerakan mekanik pompa mengisap fluida ke dalam rongga pemompaan, dan membawanya melalui pompa, kemudian mendorong dan menekannya ke dalam sistem hidrolik.
Apabila pompa dapat menarik kevakuman yang sempurna pada saluran masuknya, maka tekanan (absolut) 101,3 kPa (~1 bar) tersedia untuk mendorong fluida ke dalam pompa. Dengan demikian untuk menghindari
kavitasi dalam pompa "tekanan dasar" harus jauh lebih kecil. Kavitasi adalah ruangan kosong dalam pompa yang terisi udara, dan seharusnya seluruh ruangan ini terisi fluida oli. Pada dasarnya kavitasi dapat merusak
pompa, akibat dari gesekan langsung antara rotor dan stator atau antara rotor-rotornya. Kavitasi disebut juga keronggaan, dan biasanya dinyatakan dalam persen terhadap seluruh ruangan pemompaan. Kurang lebih 10% udara (terhadap volume) dalam larutan atau campuran fluida hidrolik.Apabila tekanan vakum pada saluran masuk pompa melebihi tekanan"penguapan" fluida, udara akan lepas dari campuran dan membentuk gelembung-gelembung penguapan. Gelembung-gelembung ini terbawa melalui pompa, dan mengempis dengan cepat ketika terbuka ke tekanan tinggi pada saluran keluarnya. Pengempisan atau penyedotan tiba-tiba seperti ini akan menyebabkan kavitasi. Atau dapatlah dikatakan bahwa kavitasi adalah akibat dari penyedotan pompa secara tiba-tiba dan cepat,kavitasi adalah akibat dari penyedotan pompa secara tiba-tiba dan cepat, sehingga fluida cair belum sempat masuk ke dalamnya tapi sudah keburu terisi oleh udara. Kavitasi mudah diketahui dengan suara gemercik yang tajam dan menjerit, bila pompa dalam kondisi jalan dapat menyebabkan erosi logam pada saluran keluar pompa. Akibat pompa mengalami demikian akan memperpendek umur kerja pompa.
Cara sederhana untuk mencegah kavitasi adalah:
(1) Menaikkan reservoar (tangki), maka kolom fluida hidrolik mengisi pompa dengan tekanan positif dan tekanan vakum pada saluran masuk terhindar
(2) Pengangkatan minimal pada saluran masuk pompa untuk menjaga tekanan vakum (tekanan penyedotan) rendah atau sekurangkurangnya di atas batas tekanan penguapan.
(3) Saluran masuk pompa harus cukup lebar untuk menjaga kecepatan aliran di bawah 1 m/detik, dan harus cukup pendek untuk membuat penurunan tekanan minimal.
Baut-baut penyambung khususnya pada ulir dan saluran-saluran pada saluran masuk pompa tidak menyambung dengan baik, udara pada tekanan atmospher dapat tersedot ke dalam aliran dan akan terbawa
melalui pompa (prosesnya sama dengan gelembung-gelembung udara yang mengakibatkan kavitasi). Campuran udara dan oli menyebabkan pompa bersuara berisik berlebihan dan dapat mengerosi logam tetapi agak sedikit berbeda dengan kavitasi. Udara yang masuk dan terkompresi pada saluran keluar pompa, membentuk suatu peredaman udara dalam fluida hidrolik yang tak dapat teratasi oleh fluida, tetapi meneruskannya ke sistem. Buih pada fluida hidrolik sebagai hasil dari masuknya udara ke dalam sistem akan menyebabkan kerugian pada kontrol elemen penggerak serta panas lebih.
Ada beberapa cara untuk nengatasi hal itu seperti :
• mengeraskan sambungan-sambungan yang kendor dan mengganti pipa saluran masuk yang bocor atau retak-retak sehingga udara masuk ke saluran terhindarkan,
• batas permukaan fluida hidrolik tetap dijaga di atas batas saluran masuk untuk mencegah pusaran fluidanya,
• menghindarkan pembuihan dari saluran kembali ke tangki (reservoar )
• penyekatan yang baik terutama pada penyekat poros pompa untuk mencegah udara terisap ke dalam pompa.
Pompa adalah pembangkit aliran bukannya tekanan
Seringkali dianggap bahwa pompa adalah pembangkit tekanan fluida, tetapi sebenarnya tujuan utama pemakaian pompa hidrolik adalah untuk memproduksi aliran. Sedang tekanan adalah gaya persatuan luas dan ditimbulkan oleh adanya hambatan untuk mengalir. Pompa direncanakan sebagai mekanik pembangkit untuk menghasilkan aliran, sesuai dengan peningkatan tekanannya. Tetapi pompa sendiri tidak bisa menghasilkan tekanan, karena pompa tidak dapat memberikan perlawanan terhadap
alirannya. Tekanan akan hilang apabila seluruh aliran dan pompa ke luar melalui torak pada elemen penggeraknya. Begitu pula kebocoran pada torak akan mempengaruhi kecepatan torak elemen penggerak, karena dua pertiga aliran pompa akan kembali ke tangki tanpa melakukan kerja. Dengan demikian, kecepatan torak yang dimaksudkan juga terkurangi dua pertiganya.
Perangkat pompa hidrolik dibuat dalam berbagai ukuran dan bentuk, dengan berbagai mekanik penggerak dan tujuan pemakaian yang berbeda pula. Akan tetapi seluruh jenis pompa dapat dibedakan menjadi dua
kategori dasar yaitu hidrodinamik dan hidrostatik.
Jenis pompa hidrodinamik atau disebut juga : pompa pemindahan non-positif seperti : pompa sentrifugal atau turbin, digunakan terutama dalam pemindahan fluida. Perlawanan atau hambatan yang dijumpai ditimbulkan oleh berat dan gesekan fluidanya sendiri. Hampir semua jenis pompa pemindahan non-positif bekerja dengan gaya sentrifugal, maka sering disebut dengan pompa sentrifugal.
Fluida yang masuk ke dalam rumah pompa dilempar ke luar (menjauhi poros) dengan memakai impeler. Pada jenis pompa ini tidak menggunakan penyekat yang menahan antara lubang saluran masuk dan ke luar, kemampuan tekanannya adalah fungsi dari kecepatan berputarnya.
Karena jenis non-positif memberikan aliran terus-menerus yang halus, maka aliran keluarnya terkurangi akibat perlawanan yang bertambah. Dan sangat memungkinkan untuk menutup seluruh aliran keluarnya sementara pompa dalam keadaan bekerja (jalan). Karena alasan ini serta alasanalasan lainnya pompa-pompa pemindahan non-positif jarang digunakan dalam sistem hidrolik seperti yang ada di pasaran akhir-akhir ini. Sedangkan untuk jenis hidrostatik atau pompa pemindahan positif seperti apa yang dinyatakan pada istilahnya adalah adanya sejumlah fluida untuk setiap langkah, putaran atau siklus yang diberikan. Volume fluida yang mengalir per-satuan waktu kecuali kerugian-kerugian kebocoran tidak tergantung pada tekanan pengeluarannya sehingga sangat cocok untuk penggunaan dalam transmisi tenaga
Dalam sistem hidrolik, pompa merupakan suatu alat untuk menimbulkan atau membangkitkan aliran fluida (untuk memindahkan sejumlah volume fluida) dan untuk memberikan gaya sebagaimana diperlukan
Apabila pompa digerakkan oleh motor (penggerak utama), pada dasarnya pompa melaksanakan dua fungsi utama:
(1) pompa menciptakan kevakuman sebagian pada saluran masuk pompa. Vakum ini memungkinkan tekanan atmospher untuk mendorong fluida dari tangki (reservoar) ke dalam pompa,
(2) gerakan mekanik pompa mengisap fluida ke dalam rongga pemompaan, dan membawanya melalui pompa, kemudian mendorong dan menekannya ke dalam sistem hidrolik.
Apabila pompa dapat menarik kevakuman yang sempurna pada saluran masuknya, maka tekanan (absolut) 101,3 kPa (~1 bar) tersedia untuk mendorong fluida ke dalam pompa. Dengan demikian untuk menghindari
kavitasi dalam pompa "tekanan dasar" harus jauh lebih kecil. Kavitasi adalah ruangan kosong dalam pompa yang terisi udara, dan seharusnya seluruh ruangan ini terisi fluida oli. Pada dasarnya kavitasi dapat merusak
pompa, akibat dari gesekan langsung antara rotor dan stator atau antara rotor-rotornya. Kavitasi disebut juga keronggaan, dan biasanya dinyatakan dalam persen terhadap seluruh ruangan pemompaan. Kurang lebih 10% udara (terhadap volume) dalam larutan atau campuran fluida hidrolik.Apabila tekanan vakum pada saluran masuk pompa melebihi tekanan"penguapan" fluida, udara akan lepas dari campuran dan membentuk gelembung-gelembung penguapan. Gelembung-gelembung ini terbawa melalui pompa, dan mengempis dengan cepat ketika terbuka ke tekanan tinggi pada saluran keluarnya. Pengempisan atau penyedotan tiba-tiba seperti ini akan menyebabkan kavitasi. Atau dapatlah dikatakan bahwa kavitasi adalah akibat dari penyedotan pompa secara tiba-tiba dan cepat,kavitasi adalah akibat dari penyedotan pompa secara tiba-tiba dan cepat, sehingga fluida cair belum sempat masuk ke dalamnya tapi sudah keburu terisi oleh udara. Kavitasi mudah diketahui dengan suara gemercik yang tajam dan menjerit, bila pompa dalam kondisi jalan dapat menyebabkan erosi logam pada saluran keluar pompa. Akibat pompa mengalami demikian akan memperpendek umur kerja pompa.
Cara sederhana untuk mencegah kavitasi adalah:
(1) Menaikkan reservoar (tangki), maka kolom fluida hidrolik mengisi pompa dengan tekanan positif dan tekanan vakum pada saluran masuk terhindar
(2) Pengangkatan minimal pada saluran masuk pompa untuk menjaga tekanan vakum (tekanan penyedotan) rendah atau sekurangkurangnya di atas batas tekanan penguapan.
(3) Saluran masuk pompa harus cukup lebar untuk menjaga kecepatan aliran di bawah 1 m/detik, dan harus cukup pendek untuk membuat penurunan tekanan minimal.
Baut-baut penyambung khususnya pada ulir dan saluran-saluran pada saluran masuk pompa tidak menyambung dengan baik, udara pada tekanan atmospher dapat tersedot ke dalam aliran dan akan terbawa
melalui pompa (prosesnya sama dengan gelembung-gelembung udara yang mengakibatkan kavitasi). Campuran udara dan oli menyebabkan pompa bersuara berisik berlebihan dan dapat mengerosi logam tetapi agak sedikit berbeda dengan kavitasi. Udara yang masuk dan terkompresi pada saluran keluar pompa, membentuk suatu peredaman udara dalam fluida hidrolik yang tak dapat teratasi oleh fluida, tetapi meneruskannya ke sistem. Buih pada fluida hidrolik sebagai hasil dari masuknya udara ke dalam sistem akan menyebabkan kerugian pada kontrol elemen penggerak serta panas lebih.
Ada beberapa cara untuk nengatasi hal itu seperti :
• mengeraskan sambungan-sambungan yang kendor dan mengganti pipa saluran masuk yang bocor atau retak-retak sehingga udara masuk ke saluran terhindarkan,
• batas permukaan fluida hidrolik tetap dijaga di atas batas saluran masuk untuk mencegah pusaran fluidanya,
• menghindarkan pembuihan dari saluran kembali ke tangki (reservoar )
• penyekatan yang baik terutama pada penyekat poros pompa untuk mencegah udara terisap ke dalam pompa.
Pompa adalah pembangkit aliran bukannya tekanan
Seringkali dianggap bahwa pompa adalah pembangkit tekanan fluida, tetapi sebenarnya tujuan utama pemakaian pompa hidrolik adalah untuk memproduksi aliran. Sedang tekanan adalah gaya persatuan luas dan ditimbulkan oleh adanya hambatan untuk mengalir. Pompa direncanakan sebagai mekanik pembangkit untuk menghasilkan aliran, sesuai dengan peningkatan tekanannya. Tetapi pompa sendiri tidak bisa menghasilkan tekanan, karena pompa tidak dapat memberikan perlawanan terhadap
alirannya. Tekanan akan hilang apabila seluruh aliran dan pompa ke luar melalui torak pada elemen penggeraknya. Begitu pula kebocoran pada torak akan mempengaruhi kecepatan torak elemen penggerak, karena dua pertiga aliran pompa akan kembali ke tangki tanpa melakukan kerja. Dengan demikian, kecepatan torak yang dimaksudkan juga terkurangi dua pertiganya.
Perangkat pompa hidrolik dibuat dalam berbagai ukuran dan bentuk, dengan berbagai mekanik penggerak dan tujuan pemakaian yang berbeda pula. Akan tetapi seluruh jenis pompa dapat dibedakan menjadi dua
kategori dasar yaitu hidrodinamik dan hidrostatik.
Jenis pompa hidrodinamik atau disebut juga : pompa pemindahan non-positif seperti : pompa sentrifugal atau turbin, digunakan terutama dalam pemindahan fluida. Perlawanan atau hambatan yang dijumpai ditimbulkan oleh berat dan gesekan fluidanya sendiri. Hampir semua jenis pompa pemindahan non-positif bekerja dengan gaya sentrifugal, maka sering disebut dengan pompa sentrifugal.
Fluida yang masuk ke dalam rumah pompa dilempar ke luar (menjauhi poros) dengan memakai impeler. Pada jenis pompa ini tidak menggunakan penyekat yang menahan antara lubang saluran masuk dan ke luar, kemampuan tekanannya adalah fungsi dari kecepatan berputarnya.
Karena jenis non-positif memberikan aliran terus-menerus yang halus, maka aliran keluarnya terkurangi akibat perlawanan yang bertambah. Dan sangat memungkinkan untuk menutup seluruh aliran keluarnya sementara pompa dalam keadaan bekerja (jalan). Karena alasan ini serta alasanalasan lainnya pompa-pompa pemindahan non-positif jarang digunakan dalam sistem hidrolik seperti yang ada di pasaran akhir-akhir ini. Sedangkan untuk jenis hidrostatik atau pompa pemindahan positif seperti apa yang dinyatakan pada istilahnya adalah adanya sejumlah fluida untuk setiap langkah, putaran atau siklus yang diberikan. Volume fluida yang mengalir per-satuan waktu kecuali kerugian-kerugian kebocoran tidak tergantung pada tekanan pengeluarannya sehingga sangat cocok untuk penggunaan dalam transmisi tenaga
a. Keuntungannya :
1) Dapat menyalurkan torsi dan gaya besar
2) Pencegahan over load tidak sukar
3) Control gaya pengoperasian mudah dan cepat
4) Pergantian kecepatan lebih mudah
5) Getaran halus
6) Daya tahan lebih lama
b. Kerugiannya :
1) Peka terhadap kebocoran
2) Peka terhadap perubahan temperatur
3) Kadang-kadang kecepatan kerja berubah
4) Kerja sistem salurannya tidak sederhana (kompleks)
Keuntungan-keuntungan sistem energi hidrolik :
- Dibandingkan dengan sistem energi mekanik yang memiliki kelemahan dalam hal penempatan posisi tenaga transmisinya, pada sistem energivhidrolik saluran-saluran energi hidrolik dapat ditempatkan pada hampir setiap tempat. Pada sistem energi hidrolik tanpa menghiraukan posisi poros terhadap transmisi tenaganya seperti pada sistem energi mekanik. Energi hidrolik lebih fleksibel dari segi penempatan transmisi tenaganya.
- Dalam sistem hidrolik, gaya yang relatif sangat kecil dapat digunakan untuk menggerakkan atau mengangkat beban yang sangat besar dengan cara mengubah sistem perbandingan luas penampang silinder. Hal ini tidak lain karena kemampuan komponen-komponen hidrolik pada tekanan dan kecepatan yang sangat tinggi. Komponen penghasil energi yang kecil (pompa hidrolik) dapat memberikan tenaga yang sangat besar (silinder hidrolik). Bila dibandingkan dengan motor listrik yang mempunyai tenaga kuda yang sama, pompa hidrolik akan mempunyai ukuran yang relatif ringan dan kecil. Sistem energi hidrolik akan memberikan kekuatan tenaga kuda yang lebih besar pada ukuran yang sama dibanding dengan sistem energi lain.
- Sistem hidrolik menggunakan minyak mineral sebagai media pemindah gayanya. Pada sistem ini, komponen-komponen yang saling bergesekan terselimuti oleh lapisan minyak (oli), sehingga pada bagian bagian tersebut dengan sendirinya akan terlumasi. Proses inilah yang akan menurunkan gesekan. Juga dibandingkan dengan sistem energi mekanik, bagian-bagian yang bergesekan lebih sedikit. Terlihat dari tidak adanya roda-roda gigi, rantai, sabuk dan bagian lain yang saling bergesekan. Dengan demikian sistem hidrolik mampu beroperasi lebih aman.
- Energi mekanik yang dihasilkan dari pengubahan energi hidrolik (silinder hidrolik) dengan mudah dikontrol menggunakan katup kontrol arah/tekanan. Juga beban-beban lebih dengan katup-katup pembocor (relief valves) mudah pengatasannya. Berbeda dengan sistem energi lainnya, pengontrolan beban dan pengatasan beban lebih lebih sukar. Karena bila beban lebih ini tidak dengan segera diatasi akan merugikan komponen-komponen itu sendiri. Sewaktu beban melebihi penyetelan katup yang sudah ditentukan, pemompaan langsung dihantarkan ke reservoir (tangki) dengan batas-batas tertentu terhadap torsi dan gayanya. Katup pengatur tekanan juga memberikan penyetelan batas jumlah gaya/torsi tertentu, misal dalam operasi pencekaman atau pengekleman.
- Kebanyakan motor-motor listrik (pada sistem energi listrik) beroperasi pada kecepatan putar yang konstan. Pada sistem energi hidrolik, motor motor hidrolik dapat juga dioperasikan pada kecepatan yang konstan. Meskipun demikian elemen kerja (baik linier maupun rotari) dapat dijalankan pada kecepatan yang berubah-ubah dengan cara merubah volume pengaliran/debit atau dengan menggunakan katup pengontrol aliran.
- Pada sistem energi lain akan mengalami kesulitan ketika menginginkan pembalikan gerakan. Biasanya untuk membalik arah gerakannya harus menghentikan sistem secara penuh, baru dilaksanakan pembalikan arah gerakannya. Pada sistem hidrolik, pembalikan gerakan pada elemen kerja dapat dilakukan dengan segera pada kecepatan maksimum tanpa menimbulkan rusak sedikitpun. Sebuah katup kontrol arah 4/2 (4 lubang saluran, 2 posisi) atau pompa hidrolik yang dapat dibalik memberikan kontrol pembalikan, sementara katup pengatur tekanan melindungi komponen-komponen dari tekanan yang melebihi.
- Pada motor listrik (sistem energi listrik) dalam keadaan berputar, bila tiba-tiba dipaksa untuk berhenti karena beban melebihi, sekring pengaman akan putus. Gerakan akan berhenti. Untuk menghidupkan kembali memerlukan persiapan-persiapan untuk memulainya, disamping harus mengurangi beban. Pada sistem energi hidrolik, begitu pompa tidak mampu mengangkat, maka beban berhenti dan dapat dikunci pada posisi mana saja. Setelah beban dikurangi, dapat dijalankan saat itu juga tanpa harus banyak persiapan lagi.
- Pada sistem hidrolik, tenaga dapat disimpan dalam akumulator, sewaktu-waktu diperlukan dapat digunakan tanpa harus merubah posisi komponen-komponen yang lain. Pada sistem energi yang lain, tidak mudah dilakukan/akan mengalami kesulitan dalam penyimpanan tenaga.
Kelemahan sistem energi hidrolik
Sistem hidrolik memerlukan lingkungan yang betul-betul bersih. Komponenkomponennya sangat peka terhadap kerusakan-kerusakan yang diakibatkan oleh debu, korosi, dan kotoran-kotoran lain. Juga pengaruh temperatur yang dapat mempengaruhi sifat-sifat minyak hidrolik. Karena kotoran akan ikut minyak hidrolik yang kemudian bergesekan dengan bidang-bidang gesek komponen hidrolik mengakibatkan terjadinya kebocoran hingga akan menurunkan efisiensi. Dengan kondisi itu, maka sistem hidrolik membutuhkan perawatan yang lebih intensif, hal yang amat menonjol bila dibandingkan dengan sistem energi yang lain.
Demikianlah keuntungan dan kelemahan sistem hidrolik, namun secara keseluruhan sistem energi hidrolik masih banyak keuntungannnya dibanding kerugiannya. Inilah keunggulan sistem hidrolik. Maka tidak mengherankan bila sistem hidrolik sangat luas diterapkan pada berbagai bidang industri baik ringan maupun berat
1) Dapat menyalurkan torsi dan gaya besar
2) Pencegahan over load tidak sukar
3) Control gaya pengoperasian mudah dan cepat
4) Pergantian kecepatan lebih mudah
5) Getaran halus
6) Daya tahan lebih lama
b. Kerugiannya :
1) Peka terhadap kebocoran
2) Peka terhadap perubahan temperatur
3) Kadang-kadang kecepatan kerja berubah
4) Kerja sistem salurannya tidak sederhana (kompleks)
Keuntungan-keuntungan sistem energi hidrolik :
- Dibandingkan dengan sistem energi mekanik yang memiliki kelemahan dalam hal penempatan posisi tenaga transmisinya, pada sistem energivhidrolik saluran-saluran energi hidrolik dapat ditempatkan pada hampir setiap tempat. Pada sistem energi hidrolik tanpa menghiraukan posisi poros terhadap transmisi tenaganya seperti pada sistem energi mekanik. Energi hidrolik lebih fleksibel dari segi penempatan transmisi tenaganya.
- Dalam sistem hidrolik, gaya yang relatif sangat kecil dapat digunakan untuk menggerakkan atau mengangkat beban yang sangat besar dengan cara mengubah sistem perbandingan luas penampang silinder. Hal ini tidak lain karena kemampuan komponen-komponen hidrolik pada tekanan dan kecepatan yang sangat tinggi. Komponen penghasil energi yang kecil (pompa hidrolik) dapat memberikan tenaga yang sangat besar (silinder hidrolik). Bila dibandingkan dengan motor listrik yang mempunyai tenaga kuda yang sama, pompa hidrolik akan mempunyai ukuran yang relatif ringan dan kecil. Sistem energi hidrolik akan memberikan kekuatan tenaga kuda yang lebih besar pada ukuran yang sama dibanding dengan sistem energi lain.
- Sistem hidrolik menggunakan minyak mineral sebagai media pemindah gayanya. Pada sistem ini, komponen-komponen yang saling bergesekan terselimuti oleh lapisan minyak (oli), sehingga pada bagian bagian tersebut dengan sendirinya akan terlumasi. Proses inilah yang akan menurunkan gesekan. Juga dibandingkan dengan sistem energi mekanik, bagian-bagian yang bergesekan lebih sedikit. Terlihat dari tidak adanya roda-roda gigi, rantai, sabuk dan bagian lain yang saling bergesekan. Dengan demikian sistem hidrolik mampu beroperasi lebih aman.
- Energi mekanik yang dihasilkan dari pengubahan energi hidrolik (silinder hidrolik) dengan mudah dikontrol menggunakan katup kontrol arah/tekanan. Juga beban-beban lebih dengan katup-katup pembocor (relief valves) mudah pengatasannya. Berbeda dengan sistem energi lainnya, pengontrolan beban dan pengatasan beban lebih lebih sukar. Karena bila beban lebih ini tidak dengan segera diatasi akan merugikan komponen-komponen itu sendiri. Sewaktu beban melebihi penyetelan katup yang sudah ditentukan, pemompaan langsung dihantarkan ke reservoir (tangki) dengan batas-batas tertentu terhadap torsi dan gayanya. Katup pengatur tekanan juga memberikan penyetelan batas jumlah gaya/torsi tertentu, misal dalam operasi pencekaman atau pengekleman.
- Kebanyakan motor-motor listrik (pada sistem energi listrik) beroperasi pada kecepatan putar yang konstan. Pada sistem energi hidrolik, motor motor hidrolik dapat juga dioperasikan pada kecepatan yang konstan. Meskipun demikian elemen kerja (baik linier maupun rotari) dapat dijalankan pada kecepatan yang berubah-ubah dengan cara merubah volume pengaliran/debit atau dengan menggunakan katup pengontrol aliran.
- Pada sistem energi lain akan mengalami kesulitan ketika menginginkan pembalikan gerakan. Biasanya untuk membalik arah gerakannya harus menghentikan sistem secara penuh, baru dilaksanakan pembalikan arah gerakannya. Pada sistem hidrolik, pembalikan gerakan pada elemen kerja dapat dilakukan dengan segera pada kecepatan maksimum tanpa menimbulkan rusak sedikitpun. Sebuah katup kontrol arah 4/2 (4 lubang saluran, 2 posisi) atau pompa hidrolik yang dapat dibalik memberikan kontrol pembalikan, sementara katup pengatur tekanan melindungi komponen-komponen dari tekanan yang melebihi.
- Pada motor listrik (sistem energi listrik) dalam keadaan berputar, bila tiba-tiba dipaksa untuk berhenti karena beban melebihi, sekring pengaman akan putus. Gerakan akan berhenti. Untuk menghidupkan kembali memerlukan persiapan-persiapan untuk memulainya, disamping harus mengurangi beban. Pada sistem energi hidrolik, begitu pompa tidak mampu mengangkat, maka beban berhenti dan dapat dikunci pada posisi mana saja. Setelah beban dikurangi, dapat dijalankan saat itu juga tanpa harus banyak persiapan lagi.
- Pada sistem hidrolik, tenaga dapat disimpan dalam akumulator, sewaktu-waktu diperlukan dapat digunakan tanpa harus merubah posisi komponen-komponen yang lain. Pada sistem energi yang lain, tidak mudah dilakukan/akan mengalami kesulitan dalam penyimpanan tenaga.
Kelemahan sistem energi hidrolik
Sistem hidrolik memerlukan lingkungan yang betul-betul bersih. Komponenkomponennya sangat peka terhadap kerusakan-kerusakan yang diakibatkan oleh debu, korosi, dan kotoran-kotoran lain. Juga pengaruh temperatur yang dapat mempengaruhi sifat-sifat minyak hidrolik. Karena kotoran akan ikut minyak hidrolik yang kemudian bergesekan dengan bidang-bidang gesek komponen hidrolik mengakibatkan terjadinya kebocoran hingga akan menurunkan efisiensi. Dengan kondisi itu, maka sistem hidrolik membutuhkan perawatan yang lebih intensif, hal yang amat menonjol bila dibandingkan dengan sistem energi yang lain.
Demikianlah keuntungan dan kelemahan sistem hidrolik, namun secara keseluruhan sistem energi hidrolik masih banyak keuntungannnya dibanding kerugiannya. Inilah keunggulan sistem hidrolik. Maka tidak mengherankan bila sistem hidrolik sangat luas diterapkan pada berbagai bidang industri baik ringan maupun berat
prinsip prinsip dasar hidrolis
Banyak alasan yang dapat dikemukakan mengapa orang memilih pengontrolan dari penggerak hidrolik. Beberapa sifat khusus sistem hidrolik:
1. Gaya yang tinggi (berupa momen putar) dengan ukuran yang kompak, yaitu berupa kepadatan tenaga yang tinggi
2. Penyesuaian gaya otomatik
3. Dapat bergerak dari keadaan diam meskipun pada beban penuh
4. Pengubahan (kontrol atau pengaturan) tanpa tingkatan dan kecepatan, momen putar (torsi), gaya langkah dan sebagainya yang dapat dilakukan dengan mudah
5. Perlindungan terhadap beban berlebih yang sederhana
6. Cocok untuk mengendalikan proses gerakan yang cepat dan untuk gerakan sangat lambat yang akurat.
7. Penumpukan energi yang relatif sederhana dengan menggunakan gas.
8. Dapat dikombinasikan dengan tranformasi yang tidak terpusat dari energi hidrolik kembali ke energi mekanik, dapat diperoleh sistem penggerak sentral yang sederhana sehingga dapat ekonomis.
Fluida di dipakai untuk memindahkan energi. Pengertian energi hidrolik (hydraulic power) akan dipakai secara bergantian dengan energi fluida bertekanan (fluid power), meskipun secara makna tidak berbeda. Oli mineral secara umum banyak digunakan pada sistem ini selain minyakminyak sintetis, air atau emulsi air dan oli. Meskipun beberapa yang disebut terakhir memiliki keterbatasan-keterbatasan yang sangat berarti.
Barangkali satu kelebihan yang tak dipunyai energi lain, bahwa energi hidrolik adalah salah satu sistem yang paling serbaguna dalam mengubah dan memindahkan tenaga. Terbukti dari sifat kekaku-annya, namun sekaligus mempunyai sifat kefleksibilitasannya. Dalam bentuk apapun cairan minyak hidrolik akan mengikuti bentuk yang ditempatinya pada beberapa bagian dari sistem. Setiap bagian melakukan kerja sesuai dengan ukuran yang ditempatinya, dan dapat disatukan kembali menjadi satu kesatuan. Pada halaman berikut ini disampaikan perbandingan antara energi hidrolik dengan berbagai sistem energi lain : pneumatik, elektrik, dan mekanik untuk memperjelas posisi berbagai sistem itu.
Tabel 1. Perbandingan berbagai sistem energi
Hidrolik dapat bergerak dengan cepat pada satu bagian dan dapat dengan lambat bergerak pada bagian yang lain. Tak satupun medium energi yang dapat mengkombinasikan kesamaan derajat dari kepastian, ketelitian, fleksibilitas, yang menjaga kemampuan untuk memindahkan tenaga maksimum dalam bagian yang besar dengan ukuran yang minimum. Komponen hidrolik dikenal kompak (compact), ukuran yang kecil/ringan tetapi mampu memberi tenaga yang besar.
Alat berat merupakan aplikasi dari hidrolik. Hidrolik merupakanaplikasi dari mekanika fluida. Mekanika fluida merupakan aplikasi ilmu fisika. Hukum-hukum fisika yang mengatur fluida cair sesederhana ilmu mekanika benda padat dan lebih sederhana dibanding dengan dengan hukum-hukum yang mengatur ilmu-ilmu udara, panas, uap, gas, elektron, sinar, gelombang, magnit dan sebagainya. Dalam beberapa hal hidrolik serupa dengan pneumatik (pneumatics-ilmu yang mempelajari pemanfaatan udara bertekanan untuk perpindahan energi), terutama pada prinsip kerja dan komponen-komponennya. Oli bertekanan adalah media pemindah energi yang sehabis dipakai oleh elemen kerja (silinder atau motor hidrolik) harus dikembalikan ke penampung (reservoir atau tangki), tidak langsung dibuang ke atmosfer seperti udara bekas pada sistem pneumatik.
Dalam sistem hidrolik, fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral umum dipergunakan sebagai media. Dengan prinsip mekanika fluida yakni hidrostatik (mekanika fluida yang diam/statis, teori kesetimbangan dalam cairan), hidrolik diterapkan. Prinsip dasar dari hidrolik adalah karena sifatnya yang sangat sederhana. Zat cair tidak mempunyai bentuk yang tetap, zat cair hanya dapat membuat bentuk
menyesuaikan dengan yang ditempatinya. Zat cair pada praktiknya memiliki sifat tak dapat dikompresi (incompressible), berbeda dengan fluida gas yang mudah dikompresi (compressible). Karena fluida yang digunakan harus bertekanan, akan diteruskan ke segala arah secara merata dengan memberikan arah gerakan yang halus. Ini didukung dengan sifatnya yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya dan tidak dapat dikompresi. Kemampuan yang diuraikan di atas akan menghasilkan peningkatan kelipatan yang besar pada gaya kerjanya.
Jadi, sistem hidrolik adalah suatu sistem pemindah tenaga denganmempergunakan zat cair/fluida sebagai media/perantara. Karena sifat cairan yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya, akan mengalir ke segala arah dan dapat melewati berbagai ukuran dan bentuk. Untuk menjamin bahwa komponen hidrolik harus aman dalam operasinya, dapat dipenuhi oleh sifat zat cair yang tidak dapat dikompresi.
1. Gaya yang tinggi (berupa momen putar) dengan ukuran yang kompak, yaitu berupa kepadatan tenaga yang tinggi
2. Penyesuaian gaya otomatik
3. Dapat bergerak dari keadaan diam meskipun pada beban penuh
4. Pengubahan (kontrol atau pengaturan) tanpa tingkatan dan kecepatan, momen putar (torsi), gaya langkah dan sebagainya yang dapat dilakukan dengan mudah
5. Perlindungan terhadap beban berlebih yang sederhana
6. Cocok untuk mengendalikan proses gerakan yang cepat dan untuk gerakan sangat lambat yang akurat.
7. Penumpukan energi yang relatif sederhana dengan menggunakan gas.
8. Dapat dikombinasikan dengan tranformasi yang tidak terpusat dari energi hidrolik kembali ke energi mekanik, dapat diperoleh sistem penggerak sentral yang sederhana sehingga dapat ekonomis.
Fluida di dipakai untuk memindahkan energi. Pengertian energi hidrolik (hydraulic power) akan dipakai secara bergantian dengan energi fluida bertekanan (fluid power), meskipun secara makna tidak berbeda. Oli mineral secara umum banyak digunakan pada sistem ini selain minyakminyak sintetis, air atau emulsi air dan oli. Meskipun beberapa yang disebut terakhir memiliki keterbatasan-keterbatasan yang sangat berarti.
Barangkali satu kelebihan yang tak dipunyai energi lain, bahwa energi hidrolik adalah salah satu sistem yang paling serbaguna dalam mengubah dan memindahkan tenaga. Terbukti dari sifat kekaku-annya, namun sekaligus mempunyai sifat kefleksibilitasannya. Dalam bentuk apapun cairan minyak hidrolik akan mengikuti bentuk yang ditempatinya pada beberapa bagian dari sistem. Setiap bagian melakukan kerja sesuai dengan ukuran yang ditempatinya, dan dapat disatukan kembali menjadi satu kesatuan. Pada halaman berikut ini disampaikan perbandingan antara energi hidrolik dengan berbagai sistem energi lain : pneumatik, elektrik, dan mekanik untuk memperjelas posisi berbagai sistem itu.
Tabel 1. Perbandingan berbagai sistem energi
Hidrolik dapat bergerak dengan cepat pada satu bagian dan dapat dengan lambat bergerak pada bagian yang lain. Tak satupun medium energi yang dapat mengkombinasikan kesamaan derajat dari kepastian, ketelitian, fleksibilitas, yang menjaga kemampuan untuk memindahkan tenaga maksimum dalam bagian yang besar dengan ukuran yang minimum. Komponen hidrolik dikenal kompak (compact), ukuran yang kecil/ringan tetapi mampu memberi tenaga yang besar.
Alat berat merupakan aplikasi dari hidrolik. Hidrolik merupakanaplikasi dari mekanika fluida. Mekanika fluida merupakan aplikasi ilmu fisika. Hukum-hukum fisika yang mengatur fluida cair sesederhana ilmu mekanika benda padat dan lebih sederhana dibanding dengan dengan hukum-hukum yang mengatur ilmu-ilmu udara, panas, uap, gas, elektron, sinar, gelombang, magnit dan sebagainya. Dalam beberapa hal hidrolik serupa dengan pneumatik (pneumatics-ilmu yang mempelajari pemanfaatan udara bertekanan untuk perpindahan energi), terutama pada prinsip kerja dan komponen-komponennya. Oli bertekanan adalah media pemindah energi yang sehabis dipakai oleh elemen kerja (silinder atau motor hidrolik) harus dikembalikan ke penampung (reservoir atau tangki), tidak langsung dibuang ke atmosfer seperti udara bekas pada sistem pneumatik.
Dalam sistem hidrolik, fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral umum dipergunakan sebagai media. Dengan prinsip mekanika fluida yakni hidrostatik (mekanika fluida yang diam/statis, teori kesetimbangan dalam cairan), hidrolik diterapkan. Prinsip dasar dari hidrolik adalah karena sifatnya yang sangat sederhana. Zat cair tidak mempunyai bentuk yang tetap, zat cair hanya dapat membuat bentuk
menyesuaikan dengan yang ditempatinya. Zat cair pada praktiknya memiliki sifat tak dapat dikompresi (incompressible), berbeda dengan fluida gas yang mudah dikompresi (compressible). Karena fluida yang digunakan harus bertekanan, akan diteruskan ke segala arah secara merata dengan memberikan arah gerakan yang halus. Ini didukung dengan sifatnya yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya dan tidak dapat dikompresi. Kemampuan yang diuraikan di atas akan menghasilkan peningkatan kelipatan yang besar pada gaya kerjanya.
Jadi, sistem hidrolik adalah suatu sistem pemindah tenaga denganmempergunakan zat cair/fluida sebagai media/perantara. Karena sifat cairan yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya, akan mengalir ke segala arah dan dapat melewati berbagai ukuran dan bentuk. Untuk menjamin bahwa komponen hidrolik harus aman dalam operasinya, dapat dipenuhi oleh sifat zat cair yang tidak dapat dikompresi.
pompa hidrolis jenis pompa torak
Pada umumnya pompa torak mempunyai kemampuan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan jenis pompa yang lain. Pemakaiannya pun sangat luas seperti di industri-industri berat maupun pada automobil/
automotif. Pompa torak radial mampu memproduksi tekanan minyak sampai 65 MPa, sedangkan pompa sudu-sudu dan pompa roda gigi hanya mampu mencapai tekanan 15 - 20 MPa. Pompa torak pada umumnya tidak cocok untuk tekanan rendah, dan pompa torak rancangan terbaru mempunyai efisiensi yang sangat tinggi yaitu 95% atau bahkan lebih dari itu.
Pompa torak ini sangat cocok sekali untuk sistem hidrolik tekanan tinggi yang menggunakan kecepatan tinggi pula. Oleh karena itu pompa torak lebih kompleks dan lebih mahal jika dibandingkan pompa sudu-sudu
dan pompa roda gigi. Pompa torak dapat dirancang baik pemindahan tetap maupun berubah-ubah (variabel).
Bila diklasifikasikan pompa torak mempunyai dua jenis :
• Pompa torak aksial
• Pompa torak radial
Pompa torak aksial berarti bahwa torak terpasang dalam garis paralel dengan sumbu poros pompanya. Jadi torak meiakukan gerak sejajar dengan sumbu poros pompa. Sedangkan pompa torak radial, apabila torak
terpasang dan melakukan gerak radial atau tegak lurus terhadap sumbu pompa. Torak melakukan gerak maju dan mundur, menjauhi dan mendekati sumbu pompa. Kedua jenis pompa tersebut bekerja dengan
menggunakan torak yang mengisap dan membuang fluida dengan gerakan maju dan mundur di dalam lubang silinder. Istilah lain yang lazim dipakai pada jenis ini adalah gerakan resiprokal (gerakan garis lurus). Pemakaian jenis pompa ini hanya pada keperluan-keperluan besar. Tidaklah cocok untuk ukuran pompa mini karena bentuk pompa torak yang besar dan memakan ruangan. Pompa torak radial maupun aksial menggunakan torak resiprokal tetapi torak ini digerakkan oleh prinsip putaran (rotari). Dalam
model ini daripada metode resiprokal dikombinasikan dengan unit pompa yang beroperasi secara rotasi
Pompa torak radial
Posisi torak dirancang membentuk formasi bintang secara radial terhadap poros penggeraknya. Demikian juga torak bekerja dalam arah radial. Biasanya pompa ini dilengkapi dengan pengontrol (pengatur) sistem
katup atau lubang, dengan pemindahan tetap atau variabel. Jenis pompa ini juga dibedakan antara bubungan dalam (pegas torak berbeban ke dalam) dan bubungan luar (pegas torak berbeban ke luar). Pompa torak dioperasikan dengan katup, pegas berbeban ke dalam dan menggerakkan sendiri, pompa ini mempunyai pemindahan tetap. Jenis pompa tersebut terutama mempunyai rumah (1), poros eksentrik (2) dan elemen pompa (3) dengan torak (4), katup isap (5) dan katup pengontrol tekanan (6). Satu elemen pompa dapat difungsikan sebagai satu pompa torak yang disekrupkan ke dalam rumah pompa. Elemen pompa memandu torak, dan sebagai balasannya mendorong ke dalam poros eksentrik dengan pegas. Setiap torak melaksanakan langkah ganda (dobel) pada setiap putaran poros.
Pada putaran poros eksentrik fluida tersedot melalui lubang aksial dalam poros, pelepasan melalui lubang radial dan kemudian melalui saluran katup isap. Katup isap terdiri dari satu pelat katup kecil, yang didorong oleh pegas ringan dari luar ke dalam penyekatnya.
Volume ruangan torak bertambah ketika torak bergerak ke arah pusat poros. Gaya
pengisapan menyebabkan pelat katup terangkat dari penyekat (dudukan) dan ruangan torak dapat terisi oleh fluida (elemen 3.1). Kemudian torak terdorong ke luar oleh poros eksentrik, dengan demikian mendorong pelat katup ke dalam dudukan penyekat (elemen 3.2); Pada saat yang sama, bola daripada katup tekan (6) terangkat dari dudukannya (elemen 3.3).
Sekarang fluida dapat mengalir dari elemen pompa menuju saluran tekan dengan memakai saluran ke dalam rumah pompa. Volume langkahnya ditentukan oleh diameter torak dan jumlah torak itu sendiri. Tenaga tergantung pada kedua tekanan operasi dan volume aliran. Tekanan operasi maksimum juga berubah sesliai dengan diameter torak yang digunakan. Biasanya jumlah torak dipilih genap sehingga volume aliran yang tidak beraturan dipilih serendah mungkin. Data-data teknis yang ada adalah:
Tabel 10 data teknis pompa torak radial
Pada Gambar di bawah juga menunjukkan pompa torak yang
dioperasikan oleh satu katup, pegas berbeban ke dalam dan pompa torak
radial melengkapi sendiri tipe R4. Perbedaan dari pompa yang telah
diterangkan di depan terletak pada rancangan elemen toraknya. Torak berongga (1) dengan katup pengisap (2) bergerak dalam satu silinder (3) dan terdorong pada eksentrik (5) dengan memakai pegas (4).
Permukaan luncur torak
sesuai dengan radius eksentriknya.
Dan silindernya
sendiri berbentuk bola dan
poros dalam rumah pompa
(7). Katup pengontrol tekanan
(8) dipasang dalam poros
ini. Elemen-elemen torak
(silinder, torak, katup isap)
dipegang (ditahan) bebas
oleh pegas antara poros
eksentrik dan porosnya
(bantalan torak diseimbangkan
secara hidrostatik).
Volume ruangan torak dalam silinder bertambah dengan gerakan torak ke bawah. Karena isapan pelat katup terangkat dari dudukan penyekatnya. Pada saat yang sama saluran dari ruangan isap menuju torak terbentuk dengan menggunakan alur radial dalam eksentrik. Ruangan torak terisi dengan oli oleh karena alur dan lubang dalam torak. Ketika torak bergerak naik, eksentrik menutup saluran menuju rumah pompa. Pelat katup tertekan ke dalam dudukan penyekat dan bola pada katup tekan terangkat dari dudukannya. Dan kemudian fluida mengalir ke saluran ke luar pompa. Elemen pompa membawa gerakan bandul selama satu putaran eksentrik. Pada pompa dengan 3, 5, atau 10 torak, juga memungkinkan 3 perbedaan eksentrik. Untuk tujuan - tujuan penyatuannya, elemen tekanan dapat juga disumbat secara individu.
Pompa torak aksial
Jenis pompa torak aksial (axial piston units) adalah perubah energi, dimana torak dirancang secara aksial terhadap silindernya. Suatu rancangan berbeda dibuat antara gandar (swash plate) dan rancangan
sumbu tidak sejajar (bent axis). Diagram berikut menunjukkan dengan jelas perbedaan antara dua
model untuk pemecahan gaya-gaya torak pada perubahan titik dan pertimbangan torsi sebenarnya. Untuk menunjukkan dengan lebih jelas, permukaan singgung antara torak dan bubungan ditunjukkan dengan titiktitik. Pada titik singgung S gaya hidrolik (tekanan x luas penampang torak) diubah ke dalam "gaya mekanik". Resultan seluruh luasan cincin bertekanan bekerja tegak lurus terhadap sumbu torak dan menggerakkan torak ke posisi miring sehingga menimbulkan torsi pada drum silinder, yang dimasukkan ke poros penggerak dari drum.
Pada pompa torak gandar (swash plate)
pemindahan tetap atau variabel terdiri
dari rumah pompa, gandar pada suatu
sudut kemiringan tetap atau berubahubah,
poros penggerak, satu kelompok
pemompaan rotasi, penyekat poros dan
peiat pengontrol dengan lubang saluran
masuk dan keluar. Pada kelompok
pompa rotasi poros penggerak terdiri
dari blok silinder dengan torak.
Karena blok silinder berputar, sepatu torak (slippers) mengikuti gandar (tidak bergerak), yang menyebabkan torak untuk bergerak. Gerak kembali (mundur) torak melewati saluran masuk mengisap fluida ke dalam ruangan pemompaan yang mengembang. Karena blok silinder berputar, torak terdorong kembali ke daIam blok silinder dan sambil melewati saluran ke luar akan mendorong fluida ke dalam sistem .
automotif. Pompa torak radial mampu memproduksi tekanan minyak sampai 65 MPa, sedangkan pompa sudu-sudu dan pompa roda gigi hanya mampu mencapai tekanan 15 - 20 MPa. Pompa torak pada umumnya tidak cocok untuk tekanan rendah, dan pompa torak rancangan terbaru mempunyai efisiensi yang sangat tinggi yaitu 95% atau bahkan lebih dari itu.
Pompa torak ini sangat cocok sekali untuk sistem hidrolik tekanan tinggi yang menggunakan kecepatan tinggi pula. Oleh karena itu pompa torak lebih kompleks dan lebih mahal jika dibandingkan pompa sudu-sudu
dan pompa roda gigi. Pompa torak dapat dirancang baik pemindahan tetap maupun berubah-ubah (variabel).
Bila diklasifikasikan pompa torak mempunyai dua jenis :
• Pompa torak aksial
• Pompa torak radial
Pompa torak aksial berarti bahwa torak terpasang dalam garis paralel dengan sumbu poros pompanya. Jadi torak meiakukan gerak sejajar dengan sumbu poros pompa. Sedangkan pompa torak radial, apabila torak
terpasang dan melakukan gerak radial atau tegak lurus terhadap sumbu pompa. Torak melakukan gerak maju dan mundur, menjauhi dan mendekati sumbu pompa. Kedua jenis pompa tersebut bekerja dengan
menggunakan torak yang mengisap dan membuang fluida dengan gerakan maju dan mundur di dalam lubang silinder. Istilah lain yang lazim dipakai pada jenis ini adalah gerakan resiprokal (gerakan garis lurus). Pemakaian jenis pompa ini hanya pada keperluan-keperluan besar. Tidaklah cocok untuk ukuran pompa mini karena bentuk pompa torak yang besar dan memakan ruangan. Pompa torak radial maupun aksial menggunakan torak resiprokal tetapi torak ini digerakkan oleh prinsip putaran (rotari). Dalam
model ini daripada metode resiprokal dikombinasikan dengan unit pompa yang beroperasi secara rotasi
Pompa torak radial
Posisi torak dirancang membentuk formasi bintang secara radial terhadap poros penggeraknya. Demikian juga torak bekerja dalam arah radial. Biasanya pompa ini dilengkapi dengan pengontrol (pengatur) sistem
katup atau lubang, dengan pemindahan tetap atau variabel. Jenis pompa ini juga dibedakan antara bubungan dalam (pegas torak berbeban ke dalam) dan bubungan luar (pegas torak berbeban ke luar). Pompa torak dioperasikan dengan katup, pegas berbeban ke dalam dan menggerakkan sendiri, pompa ini mempunyai pemindahan tetap. Jenis pompa tersebut terutama mempunyai rumah (1), poros eksentrik (2) dan elemen pompa (3) dengan torak (4), katup isap (5) dan katup pengontrol tekanan (6). Satu elemen pompa dapat difungsikan sebagai satu pompa torak yang disekrupkan ke dalam rumah pompa. Elemen pompa memandu torak, dan sebagai balasannya mendorong ke dalam poros eksentrik dengan pegas. Setiap torak melaksanakan langkah ganda (dobel) pada setiap putaran poros.
Pada putaran poros eksentrik fluida tersedot melalui lubang aksial dalam poros, pelepasan melalui lubang radial dan kemudian melalui saluran katup isap. Katup isap terdiri dari satu pelat katup kecil, yang didorong oleh pegas ringan dari luar ke dalam penyekatnya.
Volume ruangan torak bertambah ketika torak bergerak ke arah pusat poros. Gaya
pengisapan menyebabkan pelat katup terangkat dari penyekat (dudukan) dan ruangan torak dapat terisi oleh fluida (elemen 3.1). Kemudian torak terdorong ke luar oleh poros eksentrik, dengan demikian mendorong pelat katup ke dalam dudukan penyekat (elemen 3.2); Pada saat yang sama, bola daripada katup tekan (6) terangkat dari dudukannya (elemen 3.3).
Sekarang fluida dapat mengalir dari elemen pompa menuju saluran tekan dengan memakai saluran ke dalam rumah pompa. Volume langkahnya ditentukan oleh diameter torak dan jumlah torak itu sendiri. Tenaga tergantung pada kedua tekanan operasi dan volume aliran. Tekanan operasi maksimum juga berubah sesliai dengan diameter torak yang digunakan. Biasanya jumlah torak dipilih genap sehingga volume aliran yang tidak beraturan dipilih serendah mungkin. Data-data teknis yang ada adalah:
Tabel 10 data teknis pompa torak radial
dioperasikan oleh satu katup, pegas berbeban ke dalam dan pompa torak
radial melengkapi sendiri tipe R4. Perbedaan dari pompa yang telah
diterangkan di depan terletak pada rancangan elemen toraknya. Torak berongga (1) dengan katup pengisap (2) bergerak dalam satu silinder (3) dan terdorong pada eksentrik (5) dengan memakai pegas (4).
sesuai dengan radius eksentriknya.
Dan silindernya
sendiri berbentuk bola dan
poros dalam rumah pompa
(7). Katup pengontrol tekanan
(8) dipasang dalam poros
ini. Elemen-elemen torak
(silinder, torak, katup isap)
dipegang (ditahan) bebas
oleh pegas antara poros
eksentrik dan porosnya
(bantalan torak diseimbangkan
secara hidrostatik).
Volume ruangan torak dalam silinder bertambah dengan gerakan torak ke bawah. Karena isapan pelat katup terangkat dari dudukan penyekatnya. Pada saat yang sama saluran dari ruangan isap menuju torak terbentuk dengan menggunakan alur radial dalam eksentrik. Ruangan torak terisi dengan oli oleh karena alur dan lubang dalam torak. Ketika torak bergerak naik, eksentrik menutup saluran menuju rumah pompa. Pelat katup tertekan ke dalam dudukan penyekat dan bola pada katup tekan terangkat dari dudukannya. Dan kemudian fluida mengalir ke saluran ke luar pompa. Elemen pompa membawa gerakan bandul selama satu putaran eksentrik. Pada pompa dengan 3, 5, atau 10 torak, juga memungkinkan 3 perbedaan eksentrik. Untuk tujuan - tujuan penyatuannya, elemen tekanan dapat juga disumbat secara individu.
Pompa torak aksial
Jenis pompa torak aksial (axial piston units) adalah perubah energi, dimana torak dirancang secara aksial terhadap silindernya. Suatu rancangan berbeda dibuat antara gandar (swash plate) dan rancangan
sumbu tidak sejajar (bent axis). Diagram berikut menunjukkan dengan jelas perbedaan antara dua
model untuk pemecahan gaya-gaya torak pada perubahan titik dan pertimbangan torsi sebenarnya. Untuk menunjukkan dengan lebih jelas, permukaan singgung antara torak dan bubungan ditunjukkan dengan titiktitik. Pada titik singgung S gaya hidrolik (tekanan x luas penampang torak) diubah ke dalam "gaya mekanik". Resultan seluruh luasan cincin bertekanan bekerja tegak lurus terhadap sumbu torak dan menggerakkan torak ke posisi miring sehingga menimbulkan torsi pada drum silinder, yang dimasukkan ke poros penggerak dari drum.
pemindahan tetap atau variabel terdiri
dari rumah pompa, gandar pada suatu
sudut kemiringan tetap atau berubahubah,
poros penggerak, satu kelompok
pemompaan rotasi, penyekat poros dan
peiat pengontrol dengan lubang saluran
masuk dan keluar. Pada kelompok
pompa rotasi poros penggerak terdiri
dari blok silinder dengan torak.
Karena blok silinder berputar, sepatu torak (slippers) mengikuti gandar (tidak bergerak), yang menyebabkan torak untuk bergerak. Gerak kembali (mundur) torak melewati saluran masuk mengisap fluida ke dalam ruangan pemompaan yang mengembang. Karena blok silinder berputar, torak terdorong kembali ke daIam blok silinder dan sambil melewati saluran ke luar akan mendorong fluida ke dalam sistem .
pompa aksial pemindahan variabel
Jumlah dan ukuran torak-toraknya serta panjang langkah menentukan volume pemindahan pompa. Panjang langkah tergantung pada sudut gandar yang pada umumnya berkisar sampai maksimum 18°.
Pada pompa pemindahan tetap, gandar menahan kuat-kuat dan membentuk suatu bagian rumah pompa, demikian juga pada pompa pemindahan tidak tetap.
Pada pompa pemindahan tak tetap, gandar dipasang pada dudukan poros gandarnya. Sewaktu sudut gandarnya bertambah (membesar) berarti melakukan langkah silinder, yang menambah angka pemindahan pompa. Sudut gandar dapat diatur dengan tangan atau dengan memakai suatu pengontrol tekanan, atau dapat juga menggunakan kontrol servo. Pengontrol tekanan menjaga tekanan ke luar tetap (konstan). Sewaktu gandar tegak lurus terhadap poros penggerak(sudut gandar nol), langkah torak juga menjadi nol, dan pemindahan pompa secara teoritis menjadi nol.
Pompa torak aksial selalu mempunyai kebocoran-kebocoran dalam yang harus dikeluarkan ke tangki melalui saluran pembuang
Pada pompa pemindahan tetap, gandar menahan kuat-kuat dan membentuk suatu bagian rumah pompa, demikian juga pada pompa pemindahan tidak tetap.
Pada pompa pemindahan tak tetap, gandar dipasang pada dudukan poros gandarnya. Sewaktu sudut gandarnya bertambah (membesar) berarti melakukan langkah silinder, yang menambah angka pemindahan pompa. Sudut gandar dapat diatur dengan tangan atau dengan memakai suatu pengontrol tekanan, atau dapat juga menggunakan kontrol servo. Pengontrol tekanan menjaga tekanan ke luar tetap (konstan). Sewaktu gandar tegak lurus terhadap poros penggerak(sudut gandar nol), langkah torak juga menjadi nol, dan pemindahan pompa secara teoritis menjadi nol.
Pompa torak aksial selalu mempunyai kebocoran-kebocoran dalam yang harus dikeluarkan ke tangki melalui saluran pembuang
pompa hidrolis jenis Pompa sudu-sudu jenis V 4
Rancangan dasar model V 4 serupa dengan pompa-pompa seimbang sebelumnya, terpasang dengan pemindahan variabel. Proses pengisapan dan hantaran secara bersamaan. Pada pompa jenis ini menggunakan sudu-sudu ganda. Sama halnya dengan pompa pemindahan tetap, juga mempunyai dua sudu-sudu pada setiap alur rotornya. Sehingga menyebabkan dua penyekatan tepi dan kontak tekanan rendah, karena hidrolik tak berbeban pada daerah transisi. Perbedaan kedua adalah pada jenis kontrolnya. Cincin bubungan terpasang antara torak (1) dan (2) di bawah tekanan sistem dengan perbandingan luas penampang kira-kira 1:2
Pegas (3) relatif lemah pada torak yang lebih besar untuk melindungi fungsinya ketika menghidupkan awal. la menekan cincin bubungan (4) sewaktu diam dan menggerakkannya ke dalam posisi eksentrik pada awal
bekerja (hidup). Tekanan operasi maksimum yang diperlukan disetel. pada pegas (5) pada katup pengatur tekanan (6). Pegas (5) sekarang menahan batang silindris (7) dalam posisi saluran ke luar . Sewaktu penyetelan tekanan tercapai, batang silindris dalam katup pengontrol terdorong dan ruangan di belakang torak yang besar (2) dihubungkan ke tangki melalui lubang saluran L. Torak kecil (1) sekarang
dapat menggerakkan cincin bubungan. Pompa hanya menghantarkan sejumlah yang diperlukan. Karena bubungan diatur secara hidrolik, dan bukan memakai pegas, kurva Q-p secara praktis rnenjadi vertikal. Ia
bergerak tetap paralel, ketika disetel tekanan yang lebih tinggi. Peralatan kontrol yang lain dapat juga dipasang, sesuai penyetelan hidrolik daripada bubungannya. Sebagai contoh adalah pengontrol aliran dengan sistem mekanik.
Perbedaan tekanan (p1-p2) dari
katup penutup (1) dihubungkan
dengan saluran P bekerja
melawan gaya pegas (2) pada
batang silindris katup pengatur (3).
Batang pengatur silindris dengan
ini bekerja sebagai penyeimbang
tekanan dari suatu katup
pengontrol aliran
Ia akan menahan perbedaan tekanan tetap antara 6 - 8 bar sesuai dengan gaya lawan pegas. Sebagai contoh bagian aliran pada katup penutup menurun, perbedaan tekanan bertambah dan menekan batang
silindris pengatur dalam arah pegasnya. Kontrol masuk kemudian terbuka yang menyebabkan pinggulan di belakang batang pengatur silindris besar (4) menjadi tak berbeban ke reservoar dan cincin bubungan terdorong oleh batang pengatur silindris yang lebih kecil (5) ke eksentrisitas yang lebih
kecil. Ini membawa sampai aliran pompa berkurang ke derajat yang perbedaan tekanan kontrolnya 6 - 8 bar tercapai kembali.
Unit-unit kontrol tambahan berikut dapat dipasang :
• pengontrol tekanan dengan jenis kontrol yang berbeda
• pengatur (pengontrol) tekanan aliran
• pengontrol tenaga
Jenis pompa ini mampu mencapai volume pemindahan sampai 125 cm3/putaran dan tekanan operasi sampai 160 bar. Karakteristik yang paling penting dari pompa-pompa jenis V3 dan V 4 adalah :
1. Penambahan keseimbangan energi secara optimum dan pengaturan aliran otomatis terhadap persyaratan pemakai.
2. Pada umumnya menyebabkan pengurangan suhu operasi dengan pengaruh (efek) yang menguntungkan, misal pada umur pelayanan fluida dan penyekat.
3. Menggunakan reservoar oli yang lebih kecil sangat memungkinkan
4. Penyederhanaan rangkaian hidrolik, karena memungkinkan untuk bekerja tanpa menggunakan katup pelepas (relief valve) atau katup penutup (shut-off valve).
Pegas (3) relatif lemah pada torak yang lebih besar untuk melindungi fungsinya ketika menghidupkan awal. la menekan cincin bubungan (4) sewaktu diam dan menggerakkannya ke dalam posisi eksentrik pada awal
bekerja (hidup). Tekanan operasi maksimum yang diperlukan disetel. pada pegas (5) pada katup pengatur tekanan (6). Pegas (5) sekarang menahan batang silindris (7) dalam posisi saluran ke luar . Sewaktu penyetelan tekanan tercapai, batang silindris dalam katup pengontrol terdorong dan ruangan di belakang torak yang besar (2) dihubungkan ke tangki melalui lubang saluran L. Torak kecil (1) sekarang
dapat menggerakkan cincin bubungan. Pompa hanya menghantarkan sejumlah yang diperlukan. Karena bubungan diatur secara hidrolik, dan bukan memakai pegas, kurva Q-p secara praktis rnenjadi vertikal. Ia
bergerak tetap paralel, ketika disetel tekanan yang lebih tinggi. Peralatan kontrol yang lain dapat juga dipasang, sesuai penyetelan hidrolik daripada bubungannya. Sebagai contoh adalah pengontrol aliran dengan sistem mekanik.
katup penutup (1) dihubungkan
dengan saluran P bekerja
melawan gaya pegas (2) pada
batang silindris katup pengatur (3).
Batang pengatur silindris dengan
ini bekerja sebagai penyeimbang
tekanan dari suatu katup
pengontrol aliran
Ia akan menahan perbedaan tekanan tetap antara 6 - 8 bar sesuai dengan gaya lawan pegas. Sebagai contoh bagian aliran pada katup penutup menurun, perbedaan tekanan bertambah dan menekan batang
silindris pengatur dalam arah pegasnya. Kontrol masuk kemudian terbuka yang menyebabkan pinggulan di belakang batang pengatur silindris besar (4) menjadi tak berbeban ke reservoar dan cincin bubungan terdorong oleh batang pengatur silindris yang lebih kecil (5) ke eksentrisitas yang lebih
kecil. Ini membawa sampai aliran pompa berkurang ke derajat yang perbedaan tekanan kontrolnya 6 - 8 bar tercapai kembali.
Unit-unit kontrol tambahan berikut dapat dipasang :
• pengontrol tekanan dengan jenis kontrol yang berbeda
• pengatur (pengontrol) tekanan aliran
• pengontrol tenaga
Jenis pompa ini mampu mencapai volume pemindahan sampai 125 cm3/putaran dan tekanan operasi sampai 160 bar. Karakteristik yang paling penting dari pompa-pompa jenis V3 dan V 4 adalah :
1. Penambahan keseimbangan energi secara optimum dan pengaturan aliran otomatis terhadap persyaratan pemakai.
2. Pada umumnya menyebabkan pengurangan suhu operasi dengan pengaruh (efek) yang menguntungkan, misal pada umur pelayanan fluida dan penyekat.
3. Menggunakan reservoar oli yang lebih kecil sangat memungkinkan
4. Penyederhanaan rangkaian hidrolik, karena memungkinkan untuk bekerja tanpa menggunakan katup pelepas (relief valve) atau katup penutup (shut-off valve).
Jenis pompa sudu-sudu adalah pompa serba guna dan dapat direncanakan sebagai pompa tunggal, dobel, atau bahkan ganda tiga dalam satu unit pompa. Semua pompa sudu-sudu memindahkan fluida dengan menggunakan suatu alur memutar yang berfungsi sebagai rotor dengan sudu-sudu yang terpasang di dalamnya (di dalam alur). Pompa sudu-sudu jenis ini terdiri dari dua macam pompa yang banyak digunakan:
• Pompa sudu-sudu seimbang (balanced)
• Pompa sudu-sudu tidak seimbang (unbalanced)
Pompa sudu-sudu seimbang bekerja dengan sistem pemindahan tetap. Dan pompa sudu-sudu tidak seimbang dapat berupa pemindahan tetap atau pemindahan variabel.
Pompa sudu-sudu seimbang
Di dalam pompa sudu-sudu seimbang rotor digerakkan oleh poros penggerak dan berputar di dalam cincin rotor. Sudu-sudu yang terpasang di dalam alur-alur rotor bebas untuk bergerak ke arah radial ke luar maupun ke dalam. Bagian seimbang dari pompa jenis ini ditunjukkan oleh posisi saluran oli (lihat gambar bawah). Pompa mempunyai dua saluran masuk, dan terpasang berhadapan satu sama lain. Demikian juga saluran keluarnya juga dua buah dalam posisi saling berhadapan. Kedua saluran masuk dan saluran keluarnya dihubungkan ke pusat saluran masuk dan keluarnya. Dan setiap poros berputar 90° akan mengalami pergantian dari saluran masuk dan saluran keluar atau sebaliknya.
Pada pompa sudu-sudu seimbang
ini terutama terdiri dari rumah,
bubungan (1) dan rotor (2) dengan
sudu-sudu atau lazim disebut daun
pompa (3). Bubungan (1)
mempunyai suatu permukaan
luncuran dalam pada desain dobel
eksentrik. Rotor sebagai poros
penggerak. Pada kelilingnya, dua
sudu-sudu (3) atau sudu-sudu dobel,
yang dapat ditekan satu terhadap
lainnya, terpasang secara radial
pada alur-alur beraturan.
Sewaktu rotor diputar, gaya sentrifugal dan tekanan sistem di belakang sudu-sudu mendorang sudu-sudu yang dapat bergerak secara radial ke arah luar. Sudu-sudu telentang dengan tepi luarnya menekan luncuran dalam bubungan. Alur (ruangan pembawa) terbentuk oleh dua pasang sudu-sudu, rotor, bubangan dan cakram pengontrol pada bagian tepi. Sedangkan penyedotan (suction) dan pengeluaran (sisi bertekanan) fluida berlangsung dengan memakai cakram pengontrol (tidak terlihat).
Untuk mempermudah dalam pemahamannya dapat dilihat pada Gambar . Pelepasan aliran (flow delivery), rotor digerakkan sesuai arah anak panah. Mendekati saluran masuk (bagian bawah dan atas), sudu sudu(4) masih terlalu sempit. Jika rotor diputar lebih lanjut, ruangan yang terbentuk (sudu-sudu) akan bergeser keluar atau mengembang dan akan terisi oleh oli. Apabila ruangan penekan ini sudah mencapai ukuran maksimum (jarak terbesar dari ruangan luncuran dalam menuju titik pusat rotor), ruangan itu terpisah dari sisi penyedotan dengan memakai cakram pengontrol (pengatur). Kemudian ruangan itu terhubung dengan sisi tekanan (saluran keluarnya). Sudu-sudu terdorong menuju alurnya oleh bentuk lengkungan pada bubungan. Volume ruang antara bertambah sekali lagi, dengan demikian fluida tertekan menuju sisi tekan. Karena lingkungan bubungan dirancang sebagai dobel eksentrik setiap sudu-sudu terlibat dalam prosos pelepasan sebanyak dua kali setiap putaran. Pada waktu yang sama, dua ruangan isap, dan dua ruangan tekan terbentang berhadapan satu sama lain dengan demikian poros penggerak secara hidrolik tak berbeban. Tekanan dipakai pada bagian belakang vane (sudusudu) (5). Akan tetapi dobel penyekatan selalu dipenuhi di samping dobel sisi penyekatan.
Seperti terlihat pada Gambar d bawah , supaya gesekan tidak begitu besar, kedua sudu-sudu dalam satu alur rotor mempunyai pinggulan yang berhadapan satu sama lainnya.
Pinggulan pada sudu-sudu menyebabkan
tekanan seimbang antara
luncuran maju dan mundur.
Permukaan melingkar sudu-sudu
tetap sebagai permukaan singgung
untuk tekanan. Tekanan
singgung lebih tinggi pada sisi isap
tidak perlu. Oleh karena itu sisi
belakang sudu-sudu (6) tak
berbeban terhadap tangki
Dengan menggunakan dua elemen pompa (rotor, bubungan) cakram pengatur pada satu poros dalam satu rumah, pompa dobel dengan satu saluran masuk dan dua saluran tekanan sering digunakan pada pompa pompa hidrolik untuk industri.
Pompa sudu-sudu dengan tekanan dan pemindahan berubah-ubah. Jenis pompa ini volume pemindahan (pelepasan) dapat diatur pada tekanan operasi maksimum. Proses hantaran mengikuti prinsip pada pompa pemindahan tetap yang telah diuraikan di depan. Dalam jenis ini bubungan adaiah cincin melingkar konsentris. Pegas (2) mendorong bubungan ke datam posisi saluran keluar terhadap rotor.
Eksentrisitas maksimum dan volume pemindahan maksimum dapat diatur dengan memakai baut (5). Gaya penekanan pegas juga dapat diatur dengan memakai baut (6). Untuk mengatur gerak tangensial bubungan memakai sekrup pengatur (4). Tekanan yang terbentuk oleh karena perlawanan kerja (silinder dengan beban pemakai) mempengaruhi permukaan luncuran dalam bubungan pada sisi tekanan.
Hal ini menyebabkan suatu gaya horisontal komponen yang beroperasi melawan pegas. Apabila gaya tekanan melebihi gaya penyetelan pegas (tekanannya sama), cincin bubungan bergerak dari eksentrik menuju posisi nol. Kemudian eksentrisitas berkurang. Hantaran aliran menyesuaikan sendiri dengan batas yang diperlukan oleh pemakai. Apabila tidak ada fluida diambil oleh pemakai dan tekanan penyetelan dicapai, pompa mengatur aliran hampir menuju nol. Tekanan operasi terjaga, dan hanya kebocoran oli dilepaskan. Karena demikian, rugi tenaga dan panas dari fluida tetap berada pada batas minimum.
Jenis pompa ini mampu mencapai volume pelepasan sampai 47 cm3/putaran dan tekanan operasi sampai 100 bar.
Pompa sudu-sudu tidak seimbang
Pada pompa jenis ini menggunakan prinsip yang sama seperti putaran rotor dengan sudu-sudu bekerja di dalam ring rotor tetap. Meski demikian siklus operasi hanya terjadi sekali pada setiap putaran (lihat Gambar). Dengan demikian pompa ini hanya mempunyai satu saluran masuk dan satu saluran ke luar.
Juga alur-alur pada rotor terpasang pada cincin melingkar. Dalam operasinya, ruangan oli mulai
mengembang pada saluran masuk, dan berakhir mengecil pada saluran ke luar pompa. Oli tersedot masuk oleh vakum parsial (sebagian), dan terdorong keluar oleh penyusutan ruangan, sama halnya pada pompa sudu-sudu simbang
Meski demikian, rancangan pompa sudu-sudu tidak seimbang berbeda dengan jenis seimbang. Sudu-sudu berputar sesuai arah panah pada , dari ruangan yang sempit kemudian mengembang akan terjadi tekanan lebih kecil dari tekanan atmospher. Dengan demikian oli dari saluran masuk akan tersedot ke daIam. Karena gaya sentrifugal sudu-sudu akan terlempar ke luar pada waktu berputar. Sehingga akan membawa fluida yang tersedot dari saluran masuk. Fluida akan terbawa sudu-sudu menuju saluran ke luar. Konstruksi daripada pompa mengecil pada saluran keluarnya bertujuan untuk menaikkan tekanan dan juga kecepatan alirannya. Lain daripada itu juga menghendaki agar fluida yang terbawa oleh sudu-sudu tidak kembali lagi ke saluran masuk karena hal ini termasuk rugi-rugi karena kebocoran.
• Pompa sudu-sudu seimbang (balanced)
• Pompa sudu-sudu tidak seimbang (unbalanced)
Pompa sudu-sudu seimbang bekerja dengan sistem pemindahan tetap. Dan pompa sudu-sudu tidak seimbang dapat berupa pemindahan tetap atau pemindahan variabel.
Pompa sudu-sudu seimbang
Di dalam pompa sudu-sudu seimbang rotor digerakkan oleh poros penggerak dan berputar di dalam cincin rotor. Sudu-sudu yang terpasang di dalam alur-alur rotor bebas untuk bergerak ke arah radial ke luar maupun ke dalam. Bagian seimbang dari pompa jenis ini ditunjukkan oleh posisi saluran oli (lihat gambar bawah). Pompa mempunyai dua saluran masuk, dan terpasang berhadapan satu sama lain. Demikian juga saluran keluarnya juga dua buah dalam posisi saling berhadapan. Kedua saluran masuk dan saluran keluarnya dihubungkan ke pusat saluran masuk dan keluarnya. Dan setiap poros berputar 90° akan mengalami pergantian dari saluran masuk dan saluran keluar atau sebaliknya.
ini terutama terdiri dari rumah,
bubungan (1) dan rotor (2) dengan
sudu-sudu atau lazim disebut daun
pompa (3). Bubungan (1)
mempunyai suatu permukaan
luncuran dalam pada desain dobel
eksentrik. Rotor sebagai poros
penggerak. Pada kelilingnya, dua
sudu-sudu (3) atau sudu-sudu dobel,
yang dapat ditekan satu terhadap
lainnya, terpasang secara radial
pada alur-alur beraturan.
Sewaktu rotor diputar, gaya sentrifugal dan tekanan sistem di belakang sudu-sudu mendorang sudu-sudu yang dapat bergerak secara radial ke arah luar. Sudu-sudu telentang dengan tepi luarnya menekan luncuran dalam bubungan. Alur (ruangan pembawa) terbentuk oleh dua pasang sudu-sudu, rotor, bubangan dan cakram pengontrol pada bagian tepi. Sedangkan penyedotan (suction) dan pengeluaran (sisi bertekanan) fluida berlangsung dengan memakai cakram pengontrol (tidak terlihat).
Untuk mempermudah dalam pemahamannya dapat dilihat pada Gambar . Pelepasan aliran (flow delivery), rotor digerakkan sesuai arah anak panah. Mendekati saluran masuk (bagian bawah dan atas), sudu sudu(4) masih terlalu sempit. Jika rotor diputar lebih lanjut, ruangan yang terbentuk (sudu-sudu) akan bergeser keluar atau mengembang dan akan terisi oleh oli. Apabila ruangan penekan ini sudah mencapai ukuran maksimum (jarak terbesar dari ruangan luncuran dalam menuju titik pusat rotor), ruangan itu terpisah dari sisi penyedotan dengan memakai cakram pengontrol (pengatur). Kemudian ruangan itu terhubung dengan sisi tekanan (saluran keluarnya). Sudu-sudu terdorong menuju alurnya oleh bentuk lengkungan pada bubungan. Volume ruang antara bertambah sekali lagi, dengan demikian fluida tertekan menuju sisi tekan. Karena lingkungan bubungan dirancang sebagai dobel eksentrik setiap sudu-sudu terlibat dalam prosos pelepasan sebanyak dua kali setiap putaran. Pada waktu yang sama, dua ruangan isap, dan dua ruangan tekan terbentang berhadapan satu sama lain dengan demikian poros penggerak secara hidrolik tak berbeban. Tekanan dipakai pada bagian belakang vane (sudusudu) (5). Akan tetapi dobel penyekatan selalu dipenuhi di samping dobel sisi penyekatan.
Seperti terlihat pada Gambar d bawah , supaya gesekan tidak begitu besar, kedua sudu-sudu dalam satu alur rotor mempunyai pinggulan yang berhadapan satu sama lainnya.
tekanan seimbang antara
luncuran maju dan mundur.
Permukaan melingkar sudu-sudu
tetap sebagai permukaan singgung
untuk tekanan. Tekanan
singgung lebih tinggi pada sisi isap
tidak perlu. Oleh karena itu sisi
belakang sudu-sudu (6) tak
berbeban terhadap tangki
Dengan menggunakan dua elemen pompa (rotor, bubungan) cakram pengatur pada satu poros dalam satu rumah, pompa dobel dengan satu saluran masuk dan dua saluran tekanan sering digunakan pada pompa pompa hidrolik untuk industri.
Pompa sudu-sudu dengan tekanan dan pemindahan berubah-ubah. Jenis pompa ini volume pemindahan (pelepasan) dapat diatur pada tekanan operasi maksimum. Proses hantaran mengikuti prinsip pada pompa pemindahan tetap yang telah diuraikan di depan. Dalam jenis ini bubungan adaiah cincin melingkar konsentris. Pegas (2) mendorong bubungan ke datam posisi saluran keluar terhadap rotor.
Eksentrisitas maksimum dan volume pemindahan maksimum dapat diatur dengan memakai baut (5). Gaya penekanan pegas juga dapat diatur dengan memakai baut (6). Untuk mengatur gerak tangensial bubungan memakai sekrup pengatur (4). Tekanan yang terbentuk oleh karena perlawanan kerja (silinder dengan beban pemakai) mempengaruhi permukaan luncuran dalam bubungan pada sisi tekanan.
Jenis pompa ini mampu mencapai volume pelepasan sampai 47 cm3/putaran dan tekanan operasi sampai 100 bar.
Pompa sudu-sudu tidak seimbang
Pada pompa jenis ini menggunakan prinsip yang sama seperti putaran rotor dengan sudu-sudu bekerja di dalam ring rotor tetap. Meski demikian siklus operasi hanya terjadi sekali pada setiap putaran (lihat Gambar). Dengan demikian pompa ini hanya mempunyai satu saluran masuk dan satu saluran ke luar.
Juga alur-alur pada rotor terpasang pada cincin melingkar. Dalam operasinya, ruangan oli mulai
mengembang pada saluran masuk, dan berakhir mengecil pada saluran ke luar pompa. Oli tersedot masuk oleh vakum parsial (sebagian), dan terdorong keluar oleh penyusutan ruangan, sama halnya pada pompa sudu-sudu simbang
Meski demikian, rancangan pompa sudu-sudu tidak seimbang berbeda dengan jenis seimbang. Sudu-sudu berputar sesuai arah panah pada , dari ruangan yang sempit kemudian mengembang akan terjadi tekanan lebih kecil dari tekanan atmospher. Dengan demikian oli dari saluran masuk akan tersedot ke daIam. Karena gaya sentrifugal sudu-sudu akan terlempar ke luar pada waktu berputar. Sehingga akan membawa fluida yang tersedot dari saluran masuk. Fluida akan terbawa sudu-sudu menuju saluran ke luar. Konstruksi daripada pompa mengecil pada saluran keluarnya bertujuan untuk menaikkan tekanan dan juga kecepatan alirannya. Lain daripada itu juga menghendaki agar fluida yang terbawa oleh sudu-sudu tidak kembali lagi ke saluran masuk karena hal ini termasuk rugi-rugi karena kebocoran.
Pompa roda gigi
Penggunaan pompa roda gigi sangat luas, dan belakangan ini banyak sekali dipakai oleh kalangan industri baik menengah maupun berat. Banyak orang mengatakan bahwa pompa roda gigi adalah "bungkusan tenaga kuda" dari sistem hidrolik, karena memang pompa jenis ini terkenal dengan bentuknya yang sederhana dan hemat digunakan. Apalagi bila memerlukan tempat yang sedikit tetapi harus mampu memproduksi tekanan yang tinggi maka pompa roda gigilah yang tepat dipakai. Karena pada prinsipnya pompa jenis rotasi akan lebih sedikit makan tempat jika dibandingkan dengan pompa langkah (pompa torak). Pompa jenis roda gigi tidak bisa untuk memenuhi kebutuhan yang memerlukan pemindahan berubah-ubah. Pompa ini dapat memproduksi volume pemindahan yang diperlukan oleh hampir setiap sistem yang menggunakan pemindahan tetap. Seringkali pompa ini digunakan sebagai pompa-pompa pengisi untuk sistem pompa yang lebih besar dari jenis-jenis yang lain. Pompa dengan prinsip mekanik roda gigi sebagai pencatu aliran fluida, dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu :
• Pompa roda gigi dalam
• Pompa roda gigi luar.
Untuk lebih jelasnya berikat ini akan dikupas satu persatu.
pompa roda gigi dalam
Jenis pompa roda gigi dalam ini
biasanya mempunyai dua roda gigi
yang berpasangan. Profil gigi yang
dipakai adalah profil gigi lurus, dan
roda gigi kecil terletak di dalam roda
gigi besar. Pasangan roda gigi harus
berada pada satu sisi roda gigi yang
lebih besar, dan pasangan kedua
roda giginya terbagi pada sisi-sisi
yang lain dengan pemisah berbentuk
bulan sabit (4).
Poros pemutar memutarkan roda gigi kecil, yang selanjutnya memutarkan roda gigi yang lebih besar. Kedua roda giginya berputar searah. Jenis pompa ini mempunyai rumah (1) yang mana sepasang roda gigi berputar
dengan ayunan aksial dan radial yang sangat kecil (sempit). Mulut pengisapan (saluran masuk pompa) dihubungkan ke tangki penampung oli, dan saluran ke luar (tekan) dihubungkan ke sistem hidrolik. Roda gigi
dalam (2) digerakkan dalam arah seperti arah anak panah, kemudian memutarkan roda gigi pasangannya (3) searah. Gerakan memutar menyebabkan roda gigi terpisah, sehingga ruangan antara keduanya
bebas. Tekanan negatif (vakum) disebabkan oleh ruang bebas ini, dan tekanan atmospher pada batas permukaan oli (fluida) dalam tangki menyebabkan fluida tersebut bergerak tersedot dari tangki menuju pompa. Dan banyak orang pada umumnya menyebut "isapan pompa". Fluida mengisi ruangan antara kedua roda gigi yang membentuk ruangan mendekati bentuk bulan sabit (4), selama gerakan (putaran) berlangsung,
kemudian didorong menuju sisi tekan. Gigi-gigi yang ikut berputar di belakangnya menahan (membawa) fluida kemudian mendorongnya menuju sisi tekan, demikian seterusnya. Jadi sewaktu pasangan gigi lepas, fluida terjerat di antara gigi-giginya (sela-sela gigi). Kemudian setelah pasangan gigi lepas lagi, hambatan terbentuk yang mencegah fluida untuk kembali. Aliran fluida yang terus-menerus menuju saluran tekan mendorong fluida sebelumnya ke dalam rangkaian sistem. Jenis lain dari pompa roda gigi dalam adalah pompa gerotor seperti terlihat pada dibawah
Pasangan antara roda gigi bagian dalam berpasangan dengan roda gigi dalam bagian luar yang mana keduanya bersifat sebagai rotor dan berputar di dalam stator atau disebut juga rumah pompa. Titik pusat stator (rumah) dengan titik pusat rotor tidak sama, sehingga sewaktu rotornya berjalan akan membentuk putaran ayunan yang berfungsi sebagai isapan dan tekanan . Apabila diperhatikan pada kedua rotornya
mempunyai selisih satu gigi (lobe). Rotor dalam mempunyai gigi lebih sedikit, sehingga hanya satu gigi dalam posisi bergenggaman penuh dengan ring luarnya pada setiap saat. Posisi seperti ini akan memberi kesempatan gigi-gigi yang lain untuk meluncur pada gigi ring luarnya yang rnerapat sehingga mencegah fluidanya untuk kembali mundur. Karena gigi ring dalam meluncur dan bergerak maju pada gigi ring luarnya, fluida akan terus menerus tersedot. Dan sewaktu gigi berada pada rongga (salman) ringnya, fluida akan tertekan ke luar.
Pompa roda gigi luar
Sama halnya dengan pompa roda gigi dalam, pada jenis ini juga mempunyai dua gigi yang berpasangan dan keduanya terpasang dalam satu rumah. Poros pemutar menggerakkan salah satu roda gigi dan kemudian menggerakkan roda gigi pasangannya. Operasinya sangatlah sederhana dan mudah, perhatikan gambar
Kedua roda gigi terpasang dalam satu rumah yang mempunyai saluran masuk dan saluran ke luar. Titik pusat atau sumbu roda gigi tidaklah sama (tidak seporos). Kelonggaran yang terjadi pada kedua roda
gigi terhadap rumahnya akan sangat mempengaruhi terhadap kebocoranmaupun efisiensi. Sewaktu gigi penggerak berputar searah anak panah, maka gigi pasangannya akan terputar berlawanan. Dengan
demikian sejumlah oli yang berada pada sela-sela pasangan kedua gigi pada saluran masuk akan terlempar masuk dan terbawa oleh gigi-gigi itu menuju saluran ke luar. Roda gigi terus berputar dan akhirnya fluida itu
akan tertampung pada saluran keluar sehingga terdorong dan mengalir keluar. Faktor yang sangat mempengaruhi volume fluida yang dapat dipompa adalah ukuran dari profil gigi, diameter nominal roda gigi, beserta kebocoran-kebocoran. Untuk itu dalam pompa roda gigi luar penyekat (seal) memegang peranan dalam mengatasi kebocoran-kebocoran. Beberapa pompa roda gigi menggunakan rumah pompa yang dipadukan, untuk menaikkan angka efisiensi. Paduan rumah pompa di sini dimaksudkan untuk memudahkan dalam pemasangan roda-roda giginya, demikian pula penyekat yang berfungsi sebagai penahan atas kebocoran. Karena demikian sudah jelas bahwa efisiensi akan bertambah. Jarak antara diameter kepala gigi terhadap rumahnya juga akan mempengaruhi kebocoran. Sehingga besar ruang antara ini mempunyai harga-harga toleransi tertentu. Dan biasanya tergantung pada negara pembuat dan untuk apa pompa itu digunakan. Apabila toleransi ayunan terlalu besar maka akan mengakibatkan kebocoran yang tinggi dan gesekan rendah. Tetapi sebaliknya apabila toleransi telah kecil maka akan menimbulkan gesekan yang tinggi, dan kebocoran yang sangat rendah. Kebanyakan ditemui dan direncanakan toleransi ayunan (arah aksial maupun radial roda gigi) dalam kondisi jarak antara (space) yang membentuk ruangan kecil dan terpasang tetap. Sehingga kebocoran akan meningkat paralel dengan penambahan ausnya. Akibat kebocoran volume per satuan waktu (debit) juga akan menurun, hal ini juga sejalan dengan keausan yang timbul. Bantalan yang menahan pada kedua sisi roda gigi akan dipengaruhi oleh tekanan sistem. Oleh karena itu akan menyebabkan derajat efisiensi yang tinggi, bebas pada tekanan dan kecepatannya. Pada jenis pompa ini akan dapat memindahkan volume fluida 3,5 - 100 cm3/ putaran, dan mampu memproduksi tekanan sampai 250 bar.
Penggunaan pompa roda gigi sangat luas, dan belakangan ini banyak sekali dipakai oleh kalangan industri baik menengah maupun berat. Banyak orang mengatakan bahwa pompa roda gigi adalah "bungkusan tenaga kuda" dari sistem hidrolik, karena memang pompa jenis ini terkenal dengan bentuknya yang sederhana dan hemat digunakan. Apalagi bila memerlukan tempat yang sedikit tetapi harus mampu memproduksi tekanan yang tinggi maka pompa roda gigilah yang tepat dipakai. Karena pada prinsipnya pompa jenis rotasi akan lebih sedikit makan tempat jika dibandingkan dengan pompa langkah (pompa torak). Pompa jenis roda gigi tidak bisa untuk memenuhi kebutuhan yang memerlukan pemindahan berubah-ubah. Pompa ini dapat memproduksi volume pemindahan yang diperlukan oleh hampir setiap sistem yang menggunakan pemindahan tetap. Seringkali pompa ini digunakan sebagai pompa-pompa pengisi untuk sistem pompa yang lebih besar dari jenis-jenis yang lain. Pompa dengan prinsip mekanik roda gigi sebagai pencatu aliran fluida, dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu :
• Pompa roda gigi dalam
• Pompa roda gigi luar.
Untuk lebih jelasnya berikat ini akan dikupas satu persatu.
pompa roda gigi dalam
biasanya mempunyai dua roda gigi
yang berpasangan. Profil gigi yang
dipakai adalah profil gigi lurus, dan
roda gigi kecil terletak di dalam roda
gigi besar. Pasangan roda gigi harus
berada pada satu sisi roda gigi yang
lebih besar, dan pasangan kedua
roda giginya terbagi pada sisi-sisi
yang lain dengan pemisah berbentuk
bulan sabit (4).
Poros pemutar memutarkan roda gigi kecil, yang selanjutnya memutarkan roda gigi yang lebih besar. Kedua roda giginya berputar searah. Jenis pompa ini mempunyai rumah (1) yang mana sepasang roda gigi berputar
dengan ayunan aksial dan radial yang sangat kecil (sempit). Mulut pengisapan (saluran masuk pompa) dihubungkan ke tangki penampung oli, dan saluran ke luar (tekan) dihubungkan ke sistem hidrolik. Roda gigi
dalam (2) digerakkan dalam arah seperti arah anak panah, kemudian memutarkan roda gigi pasangannya (3) searah. Gerakan memutar menyebabkan roda gigi terpisah, sehingga ruangan antara keduanya
bebas. Tekanan negatif (vakum) disebabkan oleh ruang bebas ini, dan tekanan atmospher pada batas permukaan oli (fluida) dalam tangki menyebabkan fluida tersebut bergerak tersedot dari tangki menuju pompa. Dan banyak orang pada umumnya menyebut "isapan pompa". Fluida mengisi ruangan antara kedua roda gigi yang membentuk ruangan mendekati bentuk bulan sabit (4), selama gerakan (putaran) berlangsung,
kemudian didorong menuju sisi tekan. Gigi-gigi yang ikut berputar di belakangnya menahan (membawa) fluida kemudian mendorongnya menuju sisi tekan, demikian seterusnya. Jadi sewaktu pasangan gigi lepas, fluida terjerat di antara gigi-giginya (sela-sela gigi). Kemudian setelah pasangan gigi lepas lagi, hambatan terbentuk yang mencegah fluida untuk kembali. Aliran fluida yang terus-menerus menuju saluran tekan mendorong fluida sebelumnya ke dalam rangkaian sistem. Jenis lain dari pompa roda gigi dalam adalah pompa gerotor seperti terlihat pada dibawah
mempunyai selisih satu gigi (lobe). Rotor dalam mempunyai gigi lebih sedikit, sehingga hanya satu gigi dalam posisi bergenggaman penuh dengan ring luarnya pada setiap saat. Posisi seperti ini akan memberi kesempatan gigi-gigi yang lain untuk meluncur pada gigi ring luarnya yang rnerapat sehingga mencegah fluidanya untuk kembali mundur. Karena gigi ring dalam meluncur dan bergerak maju pada gigi ring luarnya, fluida akan terus menerus tersedot. Dan sewaktu gigi berada pada rongga (salman) ringnya, fluida akan tertekan ke luar.
Pompa roda gigi luar
Sama halnya dengan pompa roda gigi dalam, pada jenis ini juga mempunyai dua gigi yang berpasangan dan keduanya terpasang dalam satu rumah. Poros pemutar menggerakkan salah satu roda gigi dan kemudian menggerakkan roda gigi pasangannya. Operasinya sangatlah sederhana dan mudah, perhatikan gambar
gigi terhadap rumahnya akan sangat mempengaruhi terhadap kebocoranmaupun efisiensi. Sewaktu gigi penggerak berputar searah anak panah, maka gigi pasangannya akan terputar berlawanan. Dengan
demikian sejumlah oli yang berada pada sela-sela pasangan kedua gigi pada saluran masuk akan terlempar masuk dan terbawa oleh gigi-gigi itu menuju saluran ke luar. Roda gigi terus berputar dan akhirnya fluida itu
akan tertampung pada saluran keluar sehingga terdorong dan mengalir keluar. Faktor yang sangat mempengaruhi volume fluida yang dapat dipompa adalah ukuran dari profil gigi, diameter nominal roda gigi, beserta kebocoran-kebocoran. Untuk itu dalam pompa roda gigi luar penyekat (seal) memegang peranan dalam mengatasi kebocoran-kebocoran. Beberapa pompa roda gigi menggunakan rumah pompa yang dipadukan, untuk menaikkan angka efisiensi. Paduan rumah pompa di sini dimaksudkan untuk memudahkan dalam pemasangan roda-roda giginya, demikian pula penyekat yang berfungsi sebagai penahan atas kebocoran. Karena demikian sudah jelas bahwa efisiensi akan bertambah. Jarak antara diameter kepala gigi terhadap rumahnya juga akan mempengaruhi kebocoran. Sehingga besar ruang antara ini mempunyai harga-harga toleransi tertentu. Dan biasanya tergantung pada negara pembuat dan untuk apa pompa itu digunakan. Apabila toleransi ayunan terlalu besar maka akan mengakibatkan kebocoran yang tinggi dan gesekan rendah. Tetapi sebaliknya apabila toleransi telah kecil maka akan menimbulkan gesekan yang tinggi, dan kebocoran yang sangat rendah. Kebanyakan ditemui dan direncanakan toleransi ayunan (arah aksial maupun radial roda gigi) dalam kondisi jarak antara (space) yang membentuk ruangan kecil dan terpasang tetap. Sehingga kebocoran akan meningkat paralel dengan penambahan ausnya. Akibat kebocoran volume per satuan waktu (debit) juga akan menurun, hal ini juga sejalan dengan keausan yang timbul. Bantalan yang menahan pada kedua sisi roda gigi akan dipengaruhi oleh tekanan sistem. Oleh karena itu akan menyebabkan derajat efisiensi yang tinggi, bebas pada tekanan dan kecepatannya. Pada jenis pompa ini akan dapat memindahkan volume fluida 3,5 - 100 cm3/ putaran, dan mampu memproduksi tekanan sampai 250 bar.
nice post
BalasHapus