KAJIAN PERANCANGAN   DAN PERFORMANSI  SISTEM KONTROL HIDRAULIK UNTUK  MESIN DAN PERALATAN PERTANIAN
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

KAJIAN PERANCANGAN DAN PERFORMANSI SISTEM KONTROL HIDRAULIK UNTUK MESIN DAN PERALATAN PERTANIAN

on

  • 853 views

 

Statistics

Views

Total Views
853
Views on SlideShare
853
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
31
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft Word

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

KAJIAN PERANCANGAN   DAN PERFORMANSI  SISTEM KONTROL HIDRAULIK UNTUK  MESIN DAN PERALATAN PERTANIAN KAJIAN PERANCANGAN DAN PERFORMANSI SISTEM KONTROL HIDRAULIK UNTUK MESIN DAN PERALATAN PERTANIAN Document Transcript

  • 1 KAJIAN PERANCANGAN DAN PERFORMANSI SISTEM KONTROL HIDRAULIK UNTUK MESIN DAN PERALATAN PERTANIAN BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Peralatan usaha tani sebelum abad ke-19 dihela oleh hewan, dibimbing dengan tangan dan diangkat dengan manual. Kemudian, ketika peralatan dipasang diatas roda, untuk menaikkan dan menurunkan unit-unit kerjanya digunakan tuas. Alat pengangkat dengan tenaga mesin traktor dikembangkan pada tahun 1930 untuk menaikkan dan menurunkan mesin tanam dan mesin pendagir yang dipasang pada traktor untuk tanaman yang berbaris. Alat pengankut dengan tenaga hidraulik untuk menaikkan peralatan yang dipasang pada traktor diperkenalkan pertama kali pada tahun 1935. Alat pengangkut dengan tenaga hidraulik sekarang digunakan untuk menaikkan, menurunkan, serta mengendalikan hampir semua macam peralatan lapangan, yang berkisar dari bajak kecil, sampai dengan podium (platform) mesin pemanen terpadu untuk biji-bijian dan teromol pemetik kapas. Sehingga pemakaian dan penggunaan sistem hidrolik di zaman modern ini dapat memudahkan dan membantu manusia dalam pengoperasian unit-unit peralatan berat. Dalam menjalankan suatu system tertentu atau untuk membantu operasional dari sebuah sistem, tidak jarang kita menggunakan rangkaian hidrolik. Sebagai
  • 2 contoh untuk satu rangkaian kontainer yang memiliki beban beribu-ribu ton, untuk mempermudah itu digunakanlah sistem hidrolik. Dalam hidrolika terdapat beberapa cabang, tetapi cabang yang dapat diterapkan untuk peralatan usaha tani menyangkut cairan dalam ruang tertutup di bawah tekanan. Hukum dasar hidrostatika atau mekanika zat cair adalah seperti yang didefinisikan oleh Blaise Pascal pada tahun 1635 sebagai berikut: “Tekanan pada benda cair tertutup terpencar dengan sama rata tanpa berkurang kepada setiap bagian cairan dan permukaan yang menahannya”(Smith,1990). Suatu sistem hidrolik pada dasarnya adalah suatu cara untuk pemindahan daya dari sumber daya ke mesin atau komponen yang dioperasikan. Daya yang sama dapat dipindahkan dengan menggunakan sarana lain seperti misalnya sabuk, rantai, poros, atau sambungan khusus lainya. Medium yang digunakan untuk pemindahan daya dalam sistem hidrolik adalah cairan yang terdapat dalam pipa antara penggerak dan anggota yang digerakkan. Keuntungan utama sistem hidrolik dibanding dengan cara lainnya adalah bahwa cara ini menyediakan sarana yang sederhana untuk memindahkan daya ke bagian-bagian mesin yang jauh, dan dengan mudah mengubah gerak putar sumber dayamenjadi gerak dalam bentuk lain, seperti halnya gerak bolak balik yang terjadi dalam silinder. Sistem hidrolik yang modern akan mengandung beberapa suku atau komponen, mengingat cara pemindahan daya ini diterapkan secara luas pada mesinmesin, seperti misalnya pada pemanen dengan daya sendiri. Dua komponen dasar dalam semua system hidraulik mencakup pompa yang mengubah daya dari mesin
  • 3 menjadi daya pada zat cair dan penggerak, yang mengubah daya zat cair menjadi gerak dan kerja yang ditampilkan seperti misalnya silinder atau motor. Suku-suku lain dalam sistem hidrolik mencakup bak tendon, pipa-pipa, sambungan, saringan, dan berbagai katup. Maka dari itu, untuk mengembangkan mesin dan peralatan pertanian yang menerapkan sistem pompa hidrolik di dalamnya, maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian yang berjudul “Kajian Perancangan Dan Performansi Sistem Kontrol Hidrolik Untuk Mesin Dan Peralatan Pertanian” 1.2 Perumusan Masalah Pokok-pokok permasalahan dalam merencanakan pembuatan alat sistem kontrol pompa hidrolik ini dapat dirumuskan anatara lain sebagai berikut: 1) Sistem pompa hidrolik dapat diterapkan dalam mesin dan peralatan pertanian 2) Cara kerja mesin pompa hidraulik yang diaplikasikan dalam bidang pertanian. 3) Waktu yang dibutuhkan dalam langkah turun (maju) dan naik (mundur). 4) Pemanfaatan sistem pompa hidrolik ke dalam bentuk aplikasi lain seperti pada robotika pertanian yang akan sangat membantu pekerjaan manusia dalam usaha pertanian ke depannya. 5) Pemanfaatan sistem pompa hidrolik dalam proses pengepresan bahan hasil pertanian.
  • 4 1.3 Tujuan dan Kegunaan Penelitian 1.3.1 Tujuan penelitian Penulisan ini bertujuan untuk pemanfaatan sistem pompa hidrolik dalam memudahkan pekerjaan para petani modern dalam menggunakan unit-unit atau komponen-komponen alat atau mesin dalam pertanian. 1.3.2 Manfaat penelitian Penelitian ini diharapkan membawa manfaat sebagai berikut: 1) Pengetahuan ilmiah dalam optimalisasi pompa hidrolik untuk mesin dan peralatan pertanian 2) Pemanfaatan sistem pompa hidrolik dalam berbagai aplikasi di bidang pertanian yang akan membantu kerja petani di era modern sehingga dapat mensejahterakan petani Indonesia kedepannya. 3) Sebagai sumber informasi bagi peneliti lain yang ingin melakukan penelitian pada bidang yang sama. 4) Untuk melatih dan menuangkan kreativitas dalam berfikir serta memberikan 5) Masukan poitif kepada pembaca tentang ilmu hidrolik.
  • 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Sistem Pompa hidrolik Dalam sistem hidrolik fluida cair berfunsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral adalah jenis fluida yang sering dipakai. Pada perinsipnya bidang hidromekanik (mekanika fluida) dibagi mejadi dua bagian seperti berikut : Hidrostatik : yaitu mekanika fluida yang diam, disebut juga teori persamaan kondisikondisi dalam fluida. Yang termasuk dalam hidrostatik murni adalah pemindahan gaya dalam fluida. Seperti kita ketahui , contohnya adalah pesawat tenaga hidrolik. Hidrodinamik : yaitu mekanika fluida yang bergerak, disebut juga teori aliran (fluida yang mengalir). Yang termasuk dalam hidrodinamik murni adalah perubahan dari energi aliran dalam turbin pada jaringan tenaga hidroelektrik. Jadi perbedaan yang menonjol dari dua sistem di atas adalah dilihat dari fluida cair itu sendiri. Apakah fluida cair itu bergerak karena dibangkitkan oleh suatu pesawat utama (pompa hidrolik) atau karena beda potensial permukaan fluida cair yang mengandung energi (pembangkit tenaga hidro)(Hartono, 1988).
  • 6 2.2 Prinsip Kerja Sistem Pompa Hidraulik PEMAKAI PEMBANGKIT Motor listrik atau motor bakar Energy listrik atau energy panas Pompa Hidrolik Energi Mekanik Kontrol hidrolik dan unit pengatur Energi Hidrolik Silinder dan motor hidrolik Energi Hidrolik Operasi elemen yang akan digeakkan Energi Mekanik Gambar 1. Diagram aliran sistem hidrolik(hartono, 1988). Prinsip dalam rangkaian hidrolik adalah menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan dengan pompa hidrolik untuk menjalankan suatu sistem tertentu(Ranald, 1986). Pompa hidrolik menggunakan energi kinetik dari cairan yang dipompakan pada suatu kolom dan energi tersebut diberikan pukulan yang tiba-tiba dan menjadi energi dalam bentuk lain(energi tekan). Pompa ini berfungsi untuk mentransfer energi mekanik menjadi energi hidrolik. Pompa hidrolik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki hidrolik dan mendorongnya ke dalam sistem hidrolik dalam bentuk aliran (flow). Aliran ini yang dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan cara menghambat aliran oli dalam sistem hidrolik. Hambatan ini dapat disebabkan oleh orifice, silinder, motor hidraulik, dan akuator.
  • 7 Menurut(Aziz,2009) ada dua macam pompa hidrolik yang biasa digunakan yaitu positive dan nonpositive displacement pump. Ada dua macam peralatan yang biasanya digunakan dalam merubah energi hidrolik menjadi energi mekanik yaitu motor hidrolik dan akuator. Motor hidrolik mentransfer energi hidrolik menjadi energi mekanik dengan cara memanfaatkan aliran oli dalam sistem merubahnya menjadi energi putaran yang dimanfaatkan untuk menggerakkan roda, transmisi, pompa dan lain-lain(Sanjaya,2008). 2.3 Komponen-Komponen Sistem Pompa Hidrolik 2.3.1 Komponen a. Hidrolik Tangki / Hydraulic Reservoir Tangki hidrolik sebagai wadah oli untuk digunakan pada sistem hidrolik. Oli panas yang dikembalikan dari sistem/actuator didinginkan dengan cara menyebarkan panasnya. Dan menggunakan oil cooler sebagai pendingin oli, kemudian kembali ke dalam tangki. Gelembung-gelembung udara dari oli mengisi ruangan diatas permukaan oli. Untuk mempertahankan kondisi oli baik selama mesin operasi, dilengkapi dengan saringan yang bertujuan agar kotoran debu dari udara akan berkurang dan oli akan didesak masuk kedalam pompa. b. Pompa Pompa hidrolik berfungsi seperti jantung dalam tubuh manusia adalah sebagai pemompa darah. Pompa hidrolik merupakan komponen dari sistem hidrolik yang membuat oli mengalir atau pompa hidrolik sebagai sumber tenaga yang mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga hidrolik(Smith, 1990).
  • 8 Efesiensi pompa Faktor efesiensi pompa juga merupakan hal yang sangat penting. Seberapa besar dapat melakukan kerja adalah suatu hal yang menentukan dalam pemilihan pompa. Secara teori suatu pompa pemindahan positif mengubah jumlah fluida hidrolik sama dengan pemindahan geometris (debit) per putaran poros pompa, dan aliran keluarnya harus sebanding dengan kecepatan putar poros pompa. Walau demikian aliran keluar sebenarnya lebih kecil dari pada pemindahan secara teoritis dikarenakan oleh kebocoran dalam atau selip. Karena tekanan dalam sistem hidrolik bertambah, kebocoran dalam yang melewati sela-sela pasangan gerakan dan penyekat juga akan bertambah, dengan demikian efesiensi terhadap volume (volumetric efficiency) akan menurun. Efesiensi volumetrik adalah perbandingan volume aliran yang dihasilkan terhadap volume aliran teoritis pada suatu pompa. Dan hal yang paling dominan pada penentuan efesiensi volumetrik ini adalah kebocoran-kebocoran dalam suatu sistem(Hartono, 1988) Efesiensi volumetrik ( ) menentukan kebocoran dalam rata-rata pada putaran per menit (RPM) dan tekanan tertentu (p). semua pompa memerlukan aliran dalam untuk melumasi bagian-bagian bergerak dalam pompa. Efisiensi volumetrik dapat ditentukan dengan rumus(Hartono, 1988): .....................
  • 9 Efisiensi tenaga ( ) merupakan besaran yang sering kali digunakan dalam hitungan pemompaan, dan angka efisiensi ini adalah gabungan dari efisinsi volumetrik dan efisiensi mekanik. Rumus yang digunakan untuk menghitung efisiensi tenaga adalah(Hartono, 1988): ............................. Perhitungan tenaga pompa. Rumus dasar yang dipakai untuk menghitung tenaga pompa secara teoritis ( ) adalah: .................................................................................................... Dimana : P = tenaga (W) p = tekanan (bar) Q = aliran rata-rata/debit ( ) ……………………………………………………….……… Dimana : V = volume pemindahan geometris ( )
  • 10 = efesiensi volumetrik (%) ………………….…………………………………….………. = pemindahan (liter) Dimana : ............................................................................................... c. Motor Motor hidrolik atau disebut juga elemen penggerak rotari mengubah energi hidrolik ke dalam torsi kemudian menjadi bentuk tenaga. Motor-motor hidrolik adalah mirip-mirip menyerupai pompa hidrolik rotari dalam konstruksinya. Dan sebenarnya beberapa pompa hidrolik juga dapat digunakan sebagai motor. Sebagai pengganti dari fluidayang mendorong kedalam sistem sebagaimana yang dilakukan oleh pompa, untuk motor adalah didorong oleh fluida melewati bagian yang menimbulkan torsi dan menimbulkan gerakan putar (putaran)(Hartono, 1988). Hitungan untuk motor hidrolik Apabila diperkirakan bahwa suatu motortidak mempunyai elastisitas dan bekerja tanpa rugi-rugi (efesiensi 100%), maka pemindahan volume (V) per putaran pors (n) dihitung seperti : , atau ………………………………………………
  • 11 Dimana A adalah jumlah luasan yang menerima tekanan per putaran, (d) adalah diameter rata-rata pusat luasan yang menerima tekanan. Aliran rata-rata (Q) yang diperlukan per (n) putaran per satuan waktu dapat dihitung seperti : , atau , apabila putaran diberikan per detik……………. Hasil torsi (M) motor sebanding dengan volume pemindahannya (V) dan tekanan (∆p) yang disebabkan oleh pembebanan. Hubungan ini dapat dihasilkan dari : ………………………… Apabila rumus untuk volume pemindahan (V) diselesaikan untuk luas penampang (A) dan digabungkan kedalam rumus untuk torsi (M), kemudian torsi motor dapat dinyatakan sebagai : ……………………………………………….. Rumus untuk putaran motor (n) didatangkan oleh perubahan dari rumus aliran rata-rata (Q) yang diperlukan :
  • 12 (memberikan n per detik)…………………………………………….. Hasil tenaga untuk motor hidrolik dihitung dari tekanan dan aliran rata-rata yang diperlukan untuk menggerakkan beban. Rums yang diberikan untuk menghitung tenaga (P) dengan (n) dibrikan dalam menit adalah : , atau …………………………………………… Untuk memperoleh hitungan motor yang teliti, rugi-rugi motor sebagaimana dinyatakan dalam “ukuran motor” harus dimasukkan dalam perhitungan. Rumus untuk aliran rata-rata motor yang diperlukan termasuk efisiensi volumetric ( ) adalah : dinyatakan dalam porsentase)…………………………. ( Rumus untuk hasil torsi yang ditimbulkan, termasuk efisiensi mekanik ( adalah : ( dinyatakan dalam porsentase)……………………….. )
  • 13 Rumus untuk putaran motor (kecepatan), termasuk efisiensi volumetric ( ) adalah : ( dinyatakan dalam porsentase)………………………………. Rumus untuk hasil tenaga motor hidrolik termasuk efisiensi keseluruhan ( ) adalah : ( dinyatakan dalam porsentase)……………………… d. Pipa Saluran Ada tiga macam garis besar yang dipergunakan dalam penggambaran simbol grafik untuk melambangkan pipa, selang dan saluran dalam sehubungan dengan komponen-komponen hidrolik. Splid line digunkan melambangkan pipa kerja hidrolik. Pipa kerja ini menyalurkan aliran utama oli dalam suatu sistem hidrolik. Dashed line digunakan untuk melambangkan pipa kontrol hidrolik. Pipa control ini menyalurkan sejumlah kecil oli yang dipergunakan sebagai aliran bantuan untuk menggerakkan atau mengendalikan komponen hidrolik. Suatu ilustrasi simbol grafik terdiri dari line kerja, Line kontrol dan line buang yang saling berpotongan. Perpotongan di gambarkan dengan sebuah setengah lingkaran pada titik perpotongan antara satu garis dengan garis line, atau digambarkan sebagai dua garis yang saling bepotongan. Hubungan antara dua garis tidak dapat diduga kecuali jika diperhatikan dengan sebuah titik penghubung. Titik penghubung di gunakan untuk
  • 14 memperlihatkan suatu ilustrasi dimana garis-garis berhubungan. Jika sambungan terjadi pada bentuk T , titik penghubung dapat diabaikan karena hubungan garis antara kedua garis tersebut terlihat jelas. Bila diperlihatkan suatu arah aliran tertentu, tanda kepala panah bisa ditambahkan pada garis di dalam gambar yang menunjukkan arah aliran oli(smith, 1990). Kecepatan aliran dalam konduktor Jumlah fluida yang harus melewati knduktordalam periode waktu yang diberikan (aliran rata-rata), adalah merupakan factor yang paling penting dalam pemilihan diameter dalam suatu pipa, tabung, atau pipa fleksibel. Luas penampang pipa yang diperlukan dapat dihitung dengan rumus (Hartono, 1988) : , atau Dimana , atau ………………….. Q = aliran rata-rata (debit) A = luas penampang pipa bagian dalam V = kecepatan aliran fluida e. Silinder hidrolik Silider hidrolik merubah tenaga zat cair menjadi tenaga mekanik. Fluida yang tertekan , menekan sisi piston silinder untuk menggerakan beberapa gerakan mekanis(Smith, dkk, 1990).
  • 15 Penggunaan silinder hidrolik dalam berbagai macam industry beraneka ragam jenis dan bentuknya. Sehingga ditemui jenis-jenis silinder hidrolik menurut pemakaian dan cara kerjanya. Pada hidrolik yang memakai silinder tunggal hanya memberi gaya satu arah. Tekanan oli hanya dialirkan pada satu sisi silinder. Torak dan batang toraknya didorong keluar dari rumah silinder,dan bisa digunakan untuk menggerakkan beban. Ketika tekanan oli dilepas, berat beban atau gaya pegas mendorong torak ke posisi semula. Istilah ini sering disebut dengan “torak mundur”. Silinder ini biasanya dipasang dalam arah tegak, dengan demikian mengakibatkan beban untuk turun kembali ke posisi awal. Apabila silinder dipasang horizontal maka harus dilengkapi dengan pegas untuk mengembalikan ke posisi awal secara otomatis(Hartono, 1988). Rumus-rumus dasar untuk menghitung gaya silinder teoritis (N), tekanan sistem yang diperlukan (Pa), dan luas penampang torak efektif. Perubahan rumus untuk masing-masing factor adalah : ………………….. ……………………………………. …………………………………….
  • 16 Tiga rumus yang berbeda bisa digunakan untuk menghitung luas penampang torak. Rumus-rumus itu adalah : ………………… Apabila rugi-rugi karena gesekan dimasukkan, rumus dasar untuk gaya yang dihasilkan terhadap tekanan dan gerakan maju mundur torak adalah : ……………….. …………………………………………………………….. Jadi : …………………………………………. ……………………………………….. Dimana : = diameter torak (m) = diameter batang torak (m), dan = efesiensi hidro-mekanik (%)
  • 17 Rumus dasar untuk menghitung kecepatan torak teoritis (v) dan aliran ratarata yang diperlukan ( /detik) atau (Q) untuk suatu luas penampang torak ( ) atau (A) adalah : ……………………………………… …………………………………… = = ………………………………… Kerusakan tiang, atau tekukan batang torak akan terjadi jika langkah torak dalam hubungannya dengan diameter batang torak pada hasil gaya yang diperlukan ke luar dari perbandingan (keamanan). Tekukan batang torak dihitung menurut “Rumus Euler”, dimana batang torak dianggap sebagai kelompok yang menimbulkan tekukan.
  • 18 Rumus Euler = ……………………………………………… Beban operasi maksimum dalam kondisi aman (dalam Newton) adalah : ………………………………………………………………………. Dimana : K = beban kritis (N) = panjang yang menekuk beban (m) S = factor keamanan (biasanya 2,5 - 3,5) E = modulus elastisitas (Pa), untuk baja diambil 2,1 X X 9,80666 F = gaya I = momen inersia ( ), besarnya f. Filter Pengkodisian oli bisa dilakukan dengan berbagai cara, biasanya berupa filter, pemanas dan pendingin. Ada 2 jenis saringan yang umum dipakai yaitu : 1) Strainer Terbuat dari saringan kawat yang berukuran halus. Saringan ini hanya memisahkan partikel-partikel kasar yang ada didalam oli. Saringan ini biasanya di pasang di dalam reservoir tank pada saluran masuk ke pompa.
  • 19 2) Filter : Terbuat dari kertas khusus. Saringan ini memisahkan partikel-partikel halus yang ada di dalam oli. Saringan ini biasanya terdapat pada saluran balik ke reservoir tank. Tugas Hidrolik Oil filter menapis kotoran, partikel logam dsb. Kotoran dapat menyebabkan cepat terjadinya keausan Oil Pump, Hydrlic Cylinder dan Valve. Saringan filter yang halus akan menjadi buntu secara berangsur-angsur sejalan dengan jam operasi mesin, maka elemennya perlu diganti secara berkala. Dilengkapi dengan by pass valve sehingga bila filter buntu, oli dapat lolos dari filter dan kembali ke tangki. Hal ini dapat mencegah terjadinya tekanan yang berlebihan dan kerusakan pada sistem tersebut. g. Akumulator Dalam sistem hidrolik kadang-kadang diperlukan penyimpanan fluida hidrolik bertekanan yang berfungsi sebagai sumber tekanan cadangan bila suatu saat dibutuhkan secara tiba-tiba tanpa menghiraukan sumber tekanan utama (pompa). Alat yang dipakai untuk menyimpan tekanan fluida hidrolik ini disebut “akumulator”. Pada saat tekanan itu diperlukan tinggal membuka katupnya menuju unit yang memerlukan(Hartono, 1988). Akumulator berfungsi sebagai peredam kejut dalam system. Biasanya akumulator terpasang paralel dengan pompa dan komponen lainnya. Akumulator menyediakan sedikit aliran dalam kondisi darurat pada sistem steering dan juga rem,
  • 20 menjaga tekanan konstan dengan kata lain sebagai pressure damper. Umumnya pada sistem hidrolik modern digunakan akumulator dengan tipe gas(Smith, dkk, 1990) 2.4 Sistem Kontrol Energi hidrolik diproduksi selama penggerak utama (biasanya sebuah motor listrik) menggerakkan pompa, dan tekanan hidrolik bertambah oleh karena perlawanan aliran pompa. Oleh karena itu, sistem hidrolik akan mengalami kerusakan apabila aliran pompa tidak dihentikan atau tidak berbeban (dialirkan) kembali ke reservoir selama dalam rangkaian hidrolik tidak melakukan gerakan. Periode tidak bergerak meningkat dari gerakan lambat elemen penggerak atau pencapaian titik mati langkah, rentetan suatu rangkaian, atau selama periode penundaan waktu dari rentetan suatu rangkaian sistem hidrolik. Untuk menghindari kerusakan sistem hidrolik, pemborosan tenaga, dan panas berlebihan dari fluida hidrolik, perancang rangkaian hidrolik menggunakan berbagai sistem untuk mengatur tekanan sistem maksimum dan aliran pompa selama periode tidak ada gerakan. Pengatur/kontrol tekanan terutama digunakan untuk melaksanakan fungsifungsi sistem berikut : 1) Untuk membatasi tekanan maksimum sistem dalam rangkaian hidrolik atau sub-rangkaian, dengan demikian menyediakan perlindungan beban lebih 2) Untuk menyediakan arah balik aliran pompa ke tangki (reservoir), sementara tekanan sistem harus dipertahankan (system unloading). 3) Untuk menyediakan arah balik aliran pompa ke tangki sementara tekanan sistem tidak dipertahankan (system off-loading).
  • 21 4) Untuk memberikan perlawanan aliran fluida pada batas-batas tekanan yang dapat dipilih (gaya pengimbang). 5) Untuk menyediakan suatu garis edar aliran fluida pada batas-batas tekanan yang dipilih (rangkaian tekanan). 6) Untuk mengurangi atau menurunkan batas-batas tekanan dari rangkaian utama ke tekanan yang lebih rendah pada suatu sub-rangkaian 2.4.1 Komponen-komponen control 1. Pressure Control Valve Tekanan hidrolik dikontrol melalui penggunaan sebuah valve yang membuka dan menutup pada waktu yang berbeda berdasar aliran fluida by pass dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Tanda panah menunjukan arah aliran oli. Pressure control valve bisanya tipe pilot, yaitu bekerja secara otomatis oleh tekanan hidrolik, bukan oleh manuasia. Pilot oil ditahan oleh spring yang biasanya bias di adjust. Semakin besar tegangan spring, maka semakin besar pula tekanan fluida yang dibutuhkan untuk menggerakan valve. 2. Pressure Relief Valve Presure Relief Valve membatasi tekanan maksimum dalam sirkuit hidrolik dengan membatasi tekanan maksimum pada komponen-komponen dalam sirkuit dan di luar sirkuit dari tekanan yang berlebihan dan kerusakan komponen. Saat Presure relief valve terbuka, Oli bertekanan tinggi dikembalikan ke reservoir pada tekanan rendah. Presure Relief valve biasanya terletak di dalam directional control valve. Ada dua macam relief valve yang digunakan yaitu: Direct Acting Relief Valve yang
  • 22 menggunakan sebuah pegas kuat untuk menahan aliran dan membuka pada saat tekanan hidrlik lebih besar daripada tekanan pegas. Pilot Operated relief valve yang menggunakan tekanan pegas dan tekanan oli untuk menjalankan relief valve dan merupakan jenis yang lebih umum dipakai. 3. Directional Controll Valve. Aliran fluida hidrolik dapat dikontrol dengan menggunakan valve yang hanya memberikan satu arah aliran. Valve ini sering dinamakan dengan check valve yang umumnya menggunakan system bola. Simbol directional control valve ada yang berupa gabungan beberapa symbol. Valve ini terdiri dari bagian yang menjadi satu blok atau juga yang dengan blok yang terpisah. Garis putus putus menunjukan pilot pressure. Saluran pilot pressure ini akan menyambung atau memutuskan valve tergantung dari jenis valve ini normaly close atau normally open. Spring berfungsi untuk mengkondisikan valve dalam posisi normal. Jika tekanan sudah build up pada sisi flow side valve, saluran pilot akan akan menekan dan valve akan terbuka. Ketika pressure sudah turun kembali maka spring akan mengembalikan ke posisi semula dibantu pilot line pasa sisi satunya sehingga aliran akan terputus. Valve ini juga umum digunakan sebagai flow divider atau sebagai flow control valve. 4. Flow Control Valve Fungsi katup pengontrol aliran adalah untuk mengontrol arah dari gerakan silinder hidrolik atau motor hidrolik dengan merubah arah aliran oli atau memutuskan aliran oli. Flow control valve ada beragam macam, tergantung dari berapa posisi, sebagai contoh: Flow control valve dua posisi biasanya digunakan untuk mengatur
  • 23 aliran ke actuator pada system hidrolik sederhana. Simbol symbol flow control valve dibawah ini menunjukan beberapa jenis cara pengoperasiannya, ada yang enggunakan handle, pedal, solenoid dan lain sebagainya. 5. Flow Control Mechanis Ada kalanya system hidrolik membutuhkan penurunan laju aliran atau menurunkan tekana oli pada beberapa titik dalam sistem. Hal ini bias dilakukan dengan memasang restrictor. Restrictor digambarkan seperti pengecilan dalam system, dapat berupa fixed dan juga variable, bahakan bias dikontrol dengan system lain.
  • 24 BAB III METODE PENELITIAN 3.1.Waktu dan Tempat Penelitian 3,1.1 Waktu Penelitian Penelitian dilakukan selama tiga bulan dengan persiapan penelitian meliputi penyiapan komponen dan peralatan penunjang. Persiapan penelitian lanjutan meliputi penyiapan bahan untuk keperluan pembuatan alat serta keperluan pengambilan data. 3.1.2 Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Daya dan Mesin Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram. 3.2. Bahan dan Alat 3.2.1. Bahan Bahan penelitian yang digunakan adalah oli 3.2.2. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi pompa hidrolik, kompresor, motor penggerak (1/2 hp), pompa oli, bak penampung oli, kontaktor magnet, selang penyaluran oli.
  • 25 3.3. Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah pendekatan matematika dan pendekatan statistik. Pendekatan matematika dilakukan dengan menganalisis system keseluruhan dari system hidrolik kemudian membuat model matematika serta menganalis dari fenomena fisika yang terjadi. Dari pemodelan matematika tersebut diperoleh interrelasi dari keseluruhan system. Pendekatan matematika dilakukan untuk keperluan rancang bangun serta analisis rancang bangun. Dari keseluruhan model matematika ini dilakukan validasi untuk parameter-parametr berkaitan dengan rancang bangun, Pendekatan statistik dilakukan pada saat uji performansi dari alat yang dirancang. Uji performansi disini menerapkan perlakuan tekan dan hisap : 1. Perlakuan kontrol tekan (P1) 2. Perlakuan kontrol hisap (P2) Dengan pengaturan sistem kontrol pada hidrolik dengan menggunakan timer control untuk perlakuan tekan dan perlakuan hisap sehingga diperoleh waktu yang tepat untuk ,mencapai jarak tekan yang optimal. Setiap perlakuan dilakukan 30 (tiga puluh) kali ulangan sehingga diperoleh 60 unit percobaan. Dari setiap perlakuan diukur parameter-parameter perlakuan. Dari semua data yang diperoleh dianalisis dengan t-test untuk memperoleh apakah ada perbedaan nyata semua parameter dari dua perlakuan diatas. Uji statistik ini dilaksanakan dengan menggunakan tingkat selang kepercayaan 95 %.
  • 26 3.4. Parameter yang diamati dalam penelitian Parameter-parameter yang diamati pada peralatan dalam penelitian adalah : 3.4.1 Tekanan silinder hidralik (tekan dan hisap) Silider hidrolik merubah tenaga zat cair menjadi tenaga mekanik. Fluida yang tertekan , menekan sisi piston silinder untuk menggerakan beberapa gerakan mekanis(Smith, dkk, 1990). ……………………………… Dimana : = Tekanan N = Gaya = luas penampang 3.4.2 Volume cairan berguna tekan maupun hisap (lt) Merupakan jumlah volume cairan yang dapat termanfaatkan oleh sistem hidrolik untuk melakukan tekan maupun hisap. Memberikan deskripsi seberapa jauh pemanfaatan cairan oli untuk melakukan proses tekan maupun hisap. Volume tekan maupun hisap dipeoleh dari persamaan silinder hidrolik. 3.4.3 Volume cairan yang dibuang/disirkulasi tekan maupun hisap (lt) Merupakan jumlah volume cairan yang dibuang atau disirkulai pada sistem hidrolik untuk melakukan tekan maupun hisap. Memberikan deskripsi seberapa jauh
  • 27 pembuangan maupun sirkulasi cairan oli untuk melakukan proses tekan maupun hisap sehingga diperoleh ketepatan jarak tekan/hisap. Volume tekan atau hisap dipeoleh dari persamaan silinder hidrolik. 3.4.4 Daya hidrolik (hydraulic horse power tekan dan hisap) Daya hidrolik (daya pompa teoritis) adalah daya yang dibutuhkan untuk mengalirkan sejumlah zat cair. Daya ini dapat dihitung dengan rumus : …………………………………………………………………… Dimana : HHP = Daya hidraulik pompa (Hp) Q = Kapasitas pompa ( /s) H = Total head pompa (m) γ = Berat spesifik cairan (kg/ ) 3.4.5 Coefisien variasi (CV) Coefisien Variasi (CV) menunjukkan 3.4.6 Akurasi Akurasi merupakan tingkat kesesuaian pengukuran sampel meteran ke nilai standar ataupun nilai yang sebenarnya. 3.4.7 Presisi (Ketelitian) Merupakan tingkat kesepakatan pengukuran sampel independen yang sama oleh aplikasi berulang instrument pengukuran dibawah kondisi tertentu.
  • 28 3.4.8 Reproduksibilitas. Merupakan tingkat kesepakatan dalam rata-rata pengukuran independen dari sampel yang sama dengan instrument pengukuran yang berbeda dibawah. 3.4.9 AQL/Allowable Quality Limit (Batas Kualitas Diijinkan) Merupakan jumlah maksimum sampel per 100 sampel yang diukur dan mungkin melebihi batas pengukuran tertentu. 3.5 Analisis Data Desain dan pengambilan data dengan melakukan studi literature serta melakukan kumputansi rancangan yang dipergunakan sebagai dasar dalam perencanaan dan konstruksi serta uji coba yang dilakukan pada alat. Dalam hal ini, analisis data dilakukan dengan menggunakan pendekatan matematik sehingga data hasil penelitian akan ditampilkan dalam bentuk Grafik dan Tabel untuk menyusun dan menyelesaikan persamaan-persamaan pendukung yang selanjutnya diselesaikan dengan menggunakan program exel serta disesuaikan dengan perencanaan elemen-elemen mesin
  • 29 3.6 Diagram Alir Penelitian Mulai Perancangan Alat Pembuatan/Perancangan Alat Pengujian Alat Pengambilan Data Selesai
  • 30 DAFTAR PUSTAKA Smith, Harris Pearson., and Lambert Hendry Wilkes. Mesin dan Peralatan Usaha Tani, Gajah mada university press. 1990 Giles, Ranald, 1986. Mekanika Fluida dan Hidrolika, Alaih Bahasa Ir. Herman Widodo Soemitro, Jakarta : Erlangga. Hartono, Sugi.1988. Sistem Kontrol dan Pesawat Tenaga Hidrolik. Tarsito. Bandung Hanafie J. dan Longh H.D., 1979. Teknologi Pompa Hidraulik Ram. Bandung, Institut Teknologi Bandung. http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDs QFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.polines.ac.id%2Frekayasa%2Fupload% 2Fjurnal%2Fjurnal_rekayasa_1336383537.pdf&ei=spU9UuSIOIeyrAfVz4Cg CA&usg=AFQjCNHgkXpkGDgziFNFIhLDY00kjLNMg&sig2=IsPwPTG3yefvyrIziDcVtg&bvm=bv.52434380,d.bmk&cad=rj a(diakses pada tanggal 21 September 2013) Normhoorm, Athapol, 1998. Postharvest And Food Process Engineering Laboratory. Asian Institute Of Technology Agricultural And Food Engineering Program. Bangkok-Thailand.