BASIC MECHANIC COURSE HYDRAULIC SYSTEM
TECHNICAL TRAINING DEPARTME DEPARTMENT NT SERVICE DIVISION PT. UNITED TRACTORS.TBK 2011
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT yang selalu melimpahkan rahmat dan kasih sayang kepada seluruh umat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan modul ini sesuai dengan yang diharapkan. Modul ini berjudul “Hydraulic System” System” sebagai salah satu materi dalam program Basic Mechanic Course di PT United Tractors Tbk. Penulis telah berusaha semaksimal mungkin dalam penyusunan modul ini. Namun demikian, tidak menutup kemungkinan adanya kekurangan yang dikarenakan keterbatasan pengetahuan, kemampuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun atas segala kekurangannya, sehingga akan menjadi sebuah perbaikan di kemudian hari. Penulis menyampaikan menyampaik an rasa terima kasih
yang sebesar-besarnya sebesar- besarnya kepada semua
pihak yang telah membantu dalam penyusunan modul ini. Akhir kata penulis berharap dengan segala kekurangannya, semoga modul ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Jakarta, Desember 2011
Penulis
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR................................................................................................................ii DAFTAR DAFTAR ISI ................................. .................................................. .................................. ................................. ................................. .................................. ..................... .... iii DAFTAR DAFTAR GAMBAR GAMBAR ................................. .................................................. .................................. ................................. ................................. ............................ ........... v PERISTILAHAN/ GLOSSARY ............................................................................................ vii BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................................ 1 A. B. C. D. E. F.
Deskripsi ................... ......... ................... .................. .................. ................... ................... ................... ................... .................. .................. ................... .............. .... 1 Prasyarat Prasyarat ................................. ................................................. ................................. .................................. .................................. ................................. ................ 1 Petunjuk Penggunaan Modul.................. ......... .................. ................... ................... ................... ................... .................. .................. ............ ... 1 Tujuan Tujuan Akhir Akhir ................................. .................................................. .................................. ................................. ................................. ............................ ........... 2 Kompetensi Kompetensi ................................ ................................................ ................................. ................................. .................................. ............................... ............. 2 Cek Kemampuan................... ......... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................... ................... .................. ........... 4
BAB II PEMBELAJARAN ..................................................................................................... 5 A. Rencana Belajar Belajar Peserta ................... .......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ................... ........... 5 B. Kegiatan Belajar............................................................................................................. 6 Kegiatan Belajar 1. Dasar 1. Dasar – – Dasar Dasar Hydraulic .................................................................. 6 ................................................ .................................. .................................. .................................. ................................. ................ 7 Sifat fluida ............................... ................................................. ................................. ................................. .................................. .................... .. 8 Dasar Perhitungan ................................. ................................. ................................. ................................. .................................. ............................. ........... 10 Oil Hydraulic ............... Hydraulic ................................ .................................................. ............................... .............. 12 Satuan Tekanan Dalam Hydraulic System ................................. .................................. ................................. ................................. .................................. .................... ... 13 Symbol Hydraulic ............... Hydraulic ................................ Basic Circuit Hydraulic ................ Hydraulic ................................ ................................. .................................. .................................. ............................ ........... 18 Loss of Pressure ................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. .................... ... 19 Rangkuman Materi, Tugas, Soal Latihan 1 ................... .......... ................... ................... ................... ................... ................. ........ 21 Kegiatan Belajar 2. Komponen 2. Komponen Hydraulic ...................................................................... 23 Hydraulic Tank ................. Tank ................................. ................................. ................................. ................................. .................................. ....................... ...... 24 Hydraulic Pump ................................ ................................................. ................................. ................................. .................................. ....................... ...... 27 Control Valve................. Valve................................. ................................. .................................. ................................. ................................. .......................... ......... 52 Actuator ................ Actuator ................................. .................................. ................................. ................................. .................................. .................................. ................. 73 Accumulator ............... Accumulator ................................ ................................. ................................. ................................. .................................. ............................. ........... 85 Rangkuman Materi, Soal Soal Latihan, Latihan, Soal Soal Latihan Latihan 2 .................. ......... ................... ................... .................. .................. ........... 90 Kegiatan Belajar 3. Aplikasi 3. Aplikasi Hydraulic ........................................................................... 93 Circuit hydraulic Dozer D85ESS-2A ............................... ................................................ .................................. .......................... ......... 94 Circuit hydraulic Hydraulic Excavator PC200-8 ............... PC200-8 ............................... ................................. .......................... ......... 97 Circuit hydraulic Hydraulic Excavator HD 785-7 ................ 785-7 .................................. .................................. .................... .... 101 Rangkuman Materi, Tugas, Soal Soal Latihan Latihan 3 ................... ......... ................... ................... ................... .................. ................. ........ 104 Prosedur Testing Adjusting Adjusting & Minor Trouble Shooting .................. ......... ................... ................... .................. ........... .. 106 Measurement & Adjustment Hydraulic System ................................. ................................................. ....................... ....... 107 Minor Trouble Shooting Hydraulic System ............................... ............................................... ................................ ................ 111 iii
Rangkuman Materi , Tugas, Soal Latihan 4 ................................................................ 113 BAB III EVALUASI ............................................................................................................ 115 Aspek Pengetahuan Pengetahuan ............................... ................................................ ................................. ................................. .................................. ................... 115 Aspek Ketrampilan Ketrampilan ............................... ................................................ ................................. ................................. .................................. ..................... .... 116 Aspek Sikap ................................. ................................................. ................................. .................................. .................................. ............................. ............ 117 KRITERIA KELULUSAN................................................................................................. 117 BAB IV PENUTUP ............................................................................................................ 119
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Sifat Fluida ........................................................................................................ 7 Gambar 1. 2 Pemanfaatan dari hukum pascal ....................................................................... 8 Gambar 1. 3 Persamaan dari kecepatan piston terhadap kapasitas kapasitas oil dan luas penampang 9 Gambar 1. 4 spesifikasi oil pada komponen pada shop manual PC 200 .................. ......... ................... ............ .. 11 11 Gambar 1. 5 Perbedaan tekanan tekanan gauge dan tekanan tekanan absolute .......................... ................ ................... ................. ........ 13 Gambar 1. 6 Beberapa contoh dari hydraulic line ................................................................ 14 Gambar 1. 7 contoh dari symbol pumps............................................................................... 14 Gambar 1. 8 Contoh dari symbol motor ............................................................................... 15 Gambar 1. 9 Contoh symbol dari cylinder ............................................................................ 15 Gambar 1. 10 Prinsip dasar dari OLSS ................................................................................ 18 Gambar 1. 11 Prinisp dasar dari CLSS ................................................................................ 19 Gambar 1. 12 Ilustrasi orifice ............................................................................................... 20 Gambar 2. 1 Circuit dasar system htdraulic unit D85ESS-2A ................... ......... ................... .................. .................. ........... 24 Gambar 2. 2 Klasifikasi hydraulic tank ................................................................................. 25 Gambar 2. 3 Bagian komponen hydraulic hydraulic tank PC 200-7 .................. ......... ................... ................... .................. ................ ....... 25 Gambar 2. 4 Bagian dari hydraulic tank D 155A-1 ............................................................... 26 Gambar 2. 5 Hydraulic tank forklift ....................................................................................... 27 Gambar 2. 6 Contoh dari non positif displacement pump .................. ......... ................... ................... .................. ................ ....... 28 Gambar 2. 7 Contoh dari positive positive displacement displacement pump ................... .......... ................... ................... .................. .................. ........... 29 Gambar 2. 8 Karakteristik dari fixed displacement pump ..................................................... 29 Gambar 2. 9 Karakteristik dari variable displacement pump................................................. 30 Gambar 2. 10 Contoh dari internal gear pump ..................................................................... 31 Gambar 2. 11 Arah aliran oil pada gear pump...................................................................... 32 Gambar 2. 12 Arti kode pada gear pump ............................................................................. 33 Gambar 2. 13 External gear pump pump type type F .................. ......... ................... ................... ................... ................... .................. .................. ........... 33 Gambar 2. 14 External gear pump type G................. G .................................. ................................. ................................. .......................... ......... 34 Gambar 2. 15 external gear pump type P ............................................................................ 36 Gambar 2. 16 External gear pump type K ............................................................................ 38 Gambar 2. 17 External gear pump type S ............................................................................ 40 Gambar 2. 18 Internal leakage pada internal gear pump ..................................................... 43 Gambar 2. 19 Ilustrasi gaya gaya yang terjadi pada gear pump pump .................. ........ ................... .................. ................... ............... ..... 44 44 Gambar 2. 20 Contoh balancing groove pada bushing ........................................................ 45 Gambar 2. 21 Proses pembebasan oil yang terjebak terjebak di backlash .................. ........ ................... .................. ............. .... 46 46 Gambar 2. 22 Inline axial piston pump variable displacement displacement ................... .......... ................... ................... ................. ........ 47 Gambar 2. 23 Inline axial piston pump fixed displacement displacement .................. ........ ................... .................. ................... ............... ..... 48 Gambar 2. 24 Bent axis axial piston pump fixed displacement.................. ......... ................... ................... ................. ........ 48 Gambar 2. 25 Bent axis axial piston pump variable displacement.................. ........ ................... .................. ............. .... 49 Gambar 2. 26 Radial piston pump rotating cam ................................................................... 50 Gambar 2. 27 Radial piston pump rotating piston ................................................................ 50 Gambar 2. 28 Balanced vane vane pump................... .......... .................. ................... ................... ................... ................... .................. .................. ........... 51 Gambar 2. 29 Unbalanced vane pump ................................................................................ 51 Gambar 2. 30 Type poppet .................................................................................................. 53 Gambar 2. 31 Type piston ................................................................................................... 53 v
Gambar 2. 32 Type pilot ...................................................................................................... 54 Gambar 2. 33 Simulasi kerja dari throtle valve ..................................................................... 55 Gambar 2. 34 Simulasi kerja dari suction valve.................................................................... 56 Gambar 2. 35 Flow reducing valve................. valve.................................. ................................. ................................. .................................. .................... ... 57 Gambar 2. 36 Flow divider valve valve ................... .......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ............... ..... 57 Gambar 2. 37 Demand valve ............................................................................................... 58 Gambar 2. 38 Quick drop valve ........................................................................................... 59 Gambar 2. 39 Directional control valve ................................................................................ 59 Gambar 2. 40 Contoh symbol dari directional control valve.................................................. 60 Gambar 2. 41 Contoh circuit serie........................................................................................ 60 Gambar 2. 42 Contoh circuit circuit paralel................... .......... .................. ................... ................... ................... ................... .................. .................. ........... 61 Gambar 2. 43 Contoh circuit tandem ................................................................................... 61 Gambar 2. 44 Contoh PPC valve ......................................................................................... 62 Gambar 2. 45 Contoh steering steering valve valve .................. ......... .................. ................... ................... ................... ................... .................. .................. ........... 67 Gambar 2. 46 Contoh accumulator charge valve valve pada HD785-7 ........................... ................. ................... .............. ..... 70 Gambar 2. 47 Struktur dari shuttle valve .............................................................................. 72 Gambar 2. 48 Cylinder Cylinder type single single acting................... ......... ................... ................... ................... .................. .................. ................... ............ .. 74 Gambar 2. 49 Cylinder type double acting ........................................................................... 74 Gambar 2. 50 Konstruksi hydraulic cylinder ......................................................................... 75 Gambar 2. 51 Piston valve pada blade cylinder dozer ......................................................... 76 Gambar 2. 52 Proses kerja piston valve............................................................................... 77 Gambar 2. 53 Perbedaan prinsip kerja antara gear motor dengan gear pump ................... ......... ............ .. 80 Gambar 2. 54 Struktur dari vane motor ................................................................................ 81 Gambar 2. 55 Gambar potongan potongan dari vane motor .................. ......... ................... ................... .................. ................... .................. ........ 82 Gambar 2. 56 Gaya yang bekerja bekerja pada piston motor .................. ......... .................. .................. ................... ................... ............. .... 82 Gambar 2. 57 struktur pada piston motor ............................................................................. 83 Gambar 2. 58 struktur circle rotation motor pada motor grader GD705A-4 ................ .......... ......... . 84 Gambar 2. 59 Fungsi Accumulator....................................................................................... 85 Gambar 2. 60 Accumulator type piston ................................................................................ 86 Gambar 2. 61 Accumulator type bladder bladder .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ............. .... 86 Gambar 2. 62 Cara kerja accumulator accumulator type bladder bladder .................. ......... ................... ................... .................. ................... ............... ..... 87 87 Gambar 2. 63 Accumulator type diaphragm ......................................................................... 87 Gambar 2. 64 Contoh weight load accumulator ................................................................... 88 Gambar 2. 65 Contoh internal spring load accumulator ....................................................... 89 Gambar 2. 66 contoh external external spring load accumulator accumulator ................... ......... ................... .................. ................... .................. ........ 89 Gambar 3. 1 Work equipment piping diagram ...................................................................... 94 Gambar 3. 2 Hydraulic circuit diagram D85ESS-2 ............................................................... 95 Gambar 3. 3 Hydraulic piping diagram ............................................................................... 101
vi
PERISTILAHAN/ PERISTILAHAN/ GLOSSARY
A ttach ttachment ment : perlengkapan kerja yang digunakan pada sebuah alat berat, contohnya blade,ripper, bucket, dan lain sebagainya.
A ctuator : sebuah komponen utama dari hydraulic system yang berfungsi untuk merubah tenaga hidrolik menjadi tenaga mekanik
Flow : aliran fuida Control valve : sebuah komponen utama dari hydraulic system yang berfungsi untuk mengatur tekanan, jumlah dan arah aliran oli yang terdapat dalam system. bolak-balik Reciprocating : gerakan bolak-balik : gerakan berputar Rotary :
Orifice : lubang kecil yang terdapat dalam pipa/ saluran untuk mempersempit aliran zat cair/fluida.
vii
BAB I PENDAHULUAN
A. Deskripsi Modul Hydraulic System membahas tentang pengetahuan dasar hydraulic system yang harus dimiliki oleh seorang calon mekanik khususnya mekanik di bidang alat berat. Tujuan dari modul ini adalah agar mekanik memiliki pengetahuan dan ketrampilan dalam membentuk kompetensi mengetahui nama komponen, lokasi, fungsi, cara kerja, system dan testing serta adjusting pada hydraulic system Modul ini terdiri dari 4 kegiatan belajar meliputi : 1. Basic Hydraulic 2. Komponen Hydraulic 3. Aplikasi Hydraulic 4. Testing Adjusting dan Simple Trouble shooting
B. Prasyarat Sebelum memulai modul ini, anda harus sudah menyelesaikan modul-modul yang harus dipelajari lebih awal sesuai dengan peta kedudukan modul.
C. Petunjuk Penggunaan Modul 1. Petunjuk Bagi Peserta Pelatihan Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal dalam mempelajari materi modul ini, langkah-langkah yang perlu dilaksanakan antara lain: a. Baca dan pahami dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada pada masing-masing kegiatan belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta dapat bertanya pada instruktur. b. Kerjakanlah setiap tugas formatif (soal latihan) untuk mengetahui seberapa besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi-materi yang dibahas dalam setiap kegiatan belajar. c. Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktek, perhatikanlah hal-hal berikut ini: 1) Perhatikan petunjuk-petunjuk petunjuk-petunjuk keselamatan kerja yang diberikan. 2) Pahami setiap langkah kerja (Shop Manual, Manual, QA Sheet, SOP) dengan baik. 3) Sebelum melaksanakan praktik, rencanakan tools yang diperlukan secara cermat. 1
4) Gunakan alat sesuai prosedur yang pemakaian yang benar. 5) Untuk melakukan kegiatan belajar praktek yang belum jelas, harus meminta ijin instruktur lebih dahulu. 6) Setelah selesai praktek, kembalikan kembalikan alat dan bahan ke tempat semula. d. Jika belum menguasai tingkat materi yang diharapkan, ulangi lagi pada kegiatan belajar sebelumnya atau bertanyalah kepada instruktur yang bersangkutan. 2. Peran instruktur antara lain lain a. Membantu peserta dalam merencanakan proses belajar. b. Membimbing peserta melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar. c. Membantu peserta dalam memahami konsep dan praktek baru dan menjawab pertanyaan peserta mengenai proses belajar peserta. d. Membantu siswa untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk belajar. e. Mengorganisasikan Mengorganisasikan kegiatan belajar belajar kelompok jika diperlukan. diperlukan. f. Merencanakan Merencanakan mentor/ pendamping pendamping (among) (among) dari tempat tempat kerja untuk membantu jika jika diperlukan (peserta OJT/experience). OJT/experience). g. Merencanakan proses penilaian dan menyiapkan perangkatnya. perangkatn ya. h. Melakasanakan penilaian. i. Menjelaskan kepada siswa siswa tentang sikap pengetahuan pengetahuan dan keterampilan keterampilan dari dari suatu kompetensi yang perlu untuk dibenahi dan merundingkan rencana pembelajaran selanjutnya, j. Mencatat pencapaian pencapaian kemajuan kemajuan siswa.
D. Tujuan Akhir Setelah mempelajari secara keseluruhan materi kegiatan belajar dalam modul ini peserta diharapkan: “Mampu mendeskripsikan mendeskripsikan komponen, lokasi, fungsi, cara kerja, system dan testing serta adjusting pada hydraulic system dengan tepat dan benar”
E. Kompetensi Modul ini membantu peserta dalam membentuk kompetensi mengetahui nama, lokasi, fungsi, cara kerja, system dan testing serta adjusting pada diesel engine dengan tepat dan benar.
2
No
1
2
Elemen Kompetensi Mengetahui dasar – dasar – dasar dasar hydraulic
Mengetahui komponen dari hydraulic system
Kriteria Unjuk Kerja Dasar – Dasar – dasar dasar hydraulic dapat diketahui
Komponen hydraulic system dapat diketahui
Lingkup Bahasan
Pokok Pemelajaran Pengetahuan
1. Sifat fluida 2. Dasar perhitungan 3. Satuan hydraulic 4. Symbol hydraulic 5. Basic circuit hydraulic 6. Loss of pressure
Memahami sifat – sifat – sifat fluida Memahami definisi dan jenis – jenis – jenis oil hydraulic
1. 2. 3. 4.
Memahami definisi dan fungsi hydraulic tank
Hydraulic tank Hydraulic pump Control valve Actuator
Memahami satuan dan symbol hydraulic
Memahami fungsi hydraulic filter Memahami fungsi dan jenis hydraulic control valve Memahami jensi dan fungsi hydraulic actuator Memahami jenis dan fungsi hose
4
Mengetahui aplikasi dari hydraulic system pada unit
Aplikasi dari hydraulic system pada unit dapat diketahui
1.
Dozer D68-12 & D85ESS-2A 2. Hydraulic excavator PC200-8 3. Dump Truck HD785-7
Mengetahui dan melakukan Prosedur testing adjusting dan melakukan simple trouble shooting
Prosedur testing adjusting dan melakukan simple trouble shooting dapat dipahami dan dilakukan
1. Hydraulic tool 2. Hydraulic basic measurement 3. Hydraulic basic adjustment 4. Hydraulic simple trouble shooting
Mampu melakukan perhitungan dasar hydraulic sesuai dengan hukum pascal
Sikap Mengikuti pembelajara n sesuai dengan prosedur baik di kelas maupun di luar kelas Memperhati kan faktorfaktor keselamata n kerja dan lingkungan
Memahami basic circuit hydraulic
Memahami jenis dan fungsi hydraulic pump
3
Ketrampilan
Mampu melakukan pekerjaan pembongkara n dan pemasangan hydraulic pump, tank Mampu melakukan analisa adri komponen hydraulic pump dan tank yang dibongkar
Sda
Mampu melakukan prosedur pemasangan hydraulic filter
Memahami hydraulic circuit diagram masing – masing unit
Mampu melakukan pembcaan hydraulic circuit diagram masing – maing unit
Memahami step trouble shooting
Mampu menentukan tool yang digunakan untuk melakukan trouble shooting Mampu melaukan simple trouble shooting sesuai dengan prosedur
Sda
sda
3
F. Cek Kemampuan Sebelum mempelajari modul ini, isilah dengan tanda cek (v) kemampuan yang telah dimiliki peserta dengan sikap jujur dan dapat dipertanggung jawabkan. Kompetensi Mampu mendeskripsik an komponen, lokasi, fungsi,
Jawaban
Pernyataan
Ya
Tidak
Bila jawaban “ya” kerjakan
1. Saya mampu menjelaskan dasar – Soal latihan 1
dasar dari hydraulic system 2. Saya mampu menjelaskan komponen – komponen – komponen pada hydraulic system
Soal latihan 2
cara kerja, system dan testing serta
3. Saya mampu menjelaskan aplikasi Soal latihan 3
dari hydraulic system pada unit
adjusting pada diesel engine dengan tepat dan benar
4. Saya
mampu
menjelaskan
dan
melakukan prosedur testing adjusting dan
melakukan
simple
trouble
Soal latihan 4
shooting
Apabila peserta peserta menjawab Tidak, pelajari modul ini.
4
BAB II PEMBELAJARAN
A. Rencana Belajar Peserta Rencanakanlah Rencanakanla h setiap kegiatan belajar anda dengan mengisi tabel di bawah ini dan mintalah bukti belajar kepada instruktur jika telah selesai mempelajari setiap kegiatan belajar. Lingkup Bahasan
Hari/Tanggal
Waktu
Tempat
Alasan
Paraf
Belajar
perubahan
Instruktur
1. Dasar – Dasar – dasar dasar hydraulic system 2. Komponen hydraulic system 3. Aplikasi hydraulic
4. Testing adjusting dan simple trouble shooting
5
B. Kegiatan Belajar KEGIATAN BELAJAR I Tujuan Kegiatan Belajar 1
Dasar – Dasar Hydraulic
Lingkup Bahasan
Kegiatan Pembelajaran Sifat fluida Dasar perhitungan dalam hydraulic
Dasar – Dasar – dasar dasar hydraulic
Hydraulic oil Satuan dalam hydraulic Symbol hydraulic
Basic circuit hydraulic
Ranah Indikator Keberhasilan
Kompetensi P
K
S
Dapat menjelaskan sifat dari fluida Dapat menjelaskan hukum pascal, flow rate dan piston speed Dapat menjelaskan definisi dan jenis dari oil hydraulic Dapat menjelaskan satuan dalam hydraulic Dapat menjelaskan symbol – symbol – symbol pada circuit hydraulic Dapat menjelaskan basic dari CLSS dan OLSS
6
Uraian Materi Kegiatan Belajar 1
S i fat fluida flui da Fluida merupakan zat yang dapat mengalir dan memiliki partikel yang sangat mudah bergerak dan berubah bentuk tanpa pemisahan massa. Dan zat cair merupakan jenis fluida yang tidak akan mengalami perubahan perubahan volume bila mendapat tekanan ( incompressible incompressible fluid ). ). Zat cair memiliki sifat sifat – – sifat sifat dasar sebagai berikut : Menyesuaikan bentuk penampang
Tidak dapat dimampatkan
Meneruskan tekanan ke segala arah
Mengalir dari tekanan tinggi ketekanan rendah
Mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah
Gambar 1. 1 Sifat Fluida
7
Uraian Materi Kegiatan Belajar 1
Dasar Perhitung an A. Hukum Pascal Dari sifat – sifat – sifat sifat fluida yang sudah digambarkan di atas, akan sesuai dengan hukum Pascal. Bunyi Hukum Pacsal tersebut adalah “Zat cair dalam ruangan tertutup dan diam (tidak mengalir) mendapat tekanan, maka tekanan tersebut akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata dan tegak lurus bidang permukaannya.”
Rumus hukum Pascal
F = P x A (Kg) Dimana :
F = Gaya / Force (kg) P = Tekanan / Pressure (kg/cm²) A = Luas penampang penampang / Area (cm²)
Dengan rumus dari dari hukum pascal di atas kita dapat dapat mengetahui peningkatan peningkatan gaya dan tekanan pada zat cair yang ditunjukkan dengan contoh dibawah ini.
F2
F 1 = 1 kg
2
A1 = 1 cm
2
A1 = 1 cm
Gambar 1. 2 Pemanfaatan dari hukum pascal
8
B. Kecepatan Piston
V=
Q
Keterangan : V = Kecepatan (Velocity) (cm/menit). 3
A
Q = Kapasitas (Quantity) (cm /menit). 2
A = Luas penampang (Area) (cm (cm ).
Gambar 1. 3 Persamaan dari kecepatan piston terhadap kapasitas oil dan luas penampang
Jika sisi bottom hydraulic cylinder pada gambar di atas mendapat oil flow, maka akan timbul tekanan P 1. Tekanan tersebut mengakibatkan gaya dorong F 1 yang arahnya ke kanan dan besarnya adalah
F 1 = P1 A. Oli yang ada di sisi head juga menghasilkan
gaya dorong F 2 yang arahnya ke kiri dan besarnya adalah F 2 = P2 B. Dengan demikian yang menggerakkan piston ke arah yang sesungguhnya adalah selisih antara F 1 dan F2. Sesuai dengan hukum Pascal, besar kecilnya gaya dorong F bergantung pada tinggi rendahnya tekanan P atau besar kecilnya luas penampang piston A.
9
Uraian Materi Kegiatan Belajar 1
Oil Hydraulic Fluida atau zat cair merupakan zat yang tidak dapat di tekan dan dapat mentransmisikan (meneruskan) tenaga. Untuk itu oli yang merupakan fluida cair sangat cocok digunakan pada sistem hidrolik.
Dibawah ini adalah fungsi dari oli hydraulic : 1. Transmitting Power (Meneruskan tenaga), berfungsi untuk meneruskan tenaga dari satu tempat ke tempat lain. Fluida oli dipakai karena efisien dalam mentransfer tenaga karena sifat nya yang tidak dapat ditekan. 2. Sealing (Menyekat). Komponen - komponen sistem hidrolik di rancang dan dihubungkan satu dengan lainnya (mengunakan sistem mekanikal seal). Untuk itu kekentalan oli hidrolik harus mampu menutupi dan melapisi bagian itu. 3. Cleaning Cleaning Fungsi oli hidrolik juga bisa untuk membersihkan. membersihkan. Walaupun tangki hidrolik sudah ada saringan (screen), bukan tidak mungkin kotoran akan masuk kedalam sistem. Oli hidrolik akan membawa kotoran ini ke tangki hidrolik dan ditangkap oleh filter yang ada dalam tangki hidrolik. 4. Cooling saat sistem hidrolik bekerja mengubah energi mekanikal ke energi fluida atau sebaliknya akan menimbulkan panas. Oli hidrolik yang bergerak dalam sistem akan mentransmisikan panas ke sistem pendingin (cooler) sehingga temperatur oli tetap terjaga.
Pada tabel di bawah ditunjukkan bahwa untuk sistem hidrolik dapat menggunakan 2 jenis oli, yaitu oli engine dan oli hidrolik. Tetapi tetap disarankan menggunakan menggunakan oli hidrolik (H046-HM) karena kedua jenis tersebut memiliki karakteristik dan spesifikasi yang berbeda, dimana pemilihan oli yang sesuai spesifikasinya menjamin performa yang lebih baik.
10
Contoh jenis oli hydraulic yang digunakan pada unit komatsu :
Gambar 1. 4 spesifikasi oil pada komponen pada shop manual PC 200
Karakteristik dan spesifikasi oli tersebut dipengaruhi oleh komposisi additive yang diberikan pada oli tersebut. Engine oil dan hydraulic oil, masing-masing memiliki komposisi yang berbeda, yaitu : 1. Engine Oil : a. Detergents, fungsinya membersihkan dan melarutkan jelaga, pernis, dan partikelpartikel keausan pada temperature tinggi. b. Dispersants, fungsinya fungsinya melarutkan lumpur di dalam oli pada temperature temperature rendah. 11
c. ZnDTP, fungsinya mencegah mencegah kerusakan kerusakan dan keausan dari metal. metal. d. Viscosity Index Improver (olefin copolymer), fungsinya menaikkan viskositas pada temperature tinggi dan mencegah kerusakan metal engine serta mengurangi konsumsi oli.. 2. Hydraulic Oil a. Oxidation Inhibitors, fungsinya menguraikan oksida-oksida oksida-oksida dan mencegah oksidasi oli, selanjutnya menahan timbulnya resin, varnish, dan lumpur. b. Rust inhibitors, fungsinya fungsinya mencegah kerusakan dan dan keausan dari metal. c. Extreme Pressure Inhibitors, fungsinya fungsinya mengurangi gesekan dan mencegah kerusakan dibawah kondisi beban gesek berat dan extreme pressure.
Uraian Materi Kegiatan Belajar 1
S atuan atuan Tekana Tek anan n Dalam Hydrauli Hy draulicc S ys tem A. Tabel konversi satuan tekanan :
B. Tekanan Gauge dan Tekanan Absolute Dalam melakukan pengukuran tekanan terdapat dua macam pembacaan, yaitu : 1. Tekanan gauge gauge adalah tekanan yang mengabaikan besarnya tekanan udara luar (tekanan atmosfer), atau nilai yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk pada alat pengukur tekanan. 2. Tekanan absolute adalah absolute adalah tekanan yang dipengaruhi oleh besarnya tekanan udara luar.
12
Tekanan Atmosfer
Tekanan Gauge
Gambar 1. 5 Perbedaan tekanan gauge dan tekanan absolute
Tekanan Absolute = Tekanan Gauge + Tekanan Atmosfer Contoh : Sebuah pressure gauge menunjukkan gauge menunjukkan tekanan sistem sebesar 10 kg/cm 2, pada saat tekanan atmosfer 1,033 kg cm 2, maka tekanan sistem yang sebenarnya adalah 11,033 kg/cm2. Jadi tekanan absolute system adalah system adalah 11,033 kg cm2.
Uraian Materi Kegiatan Belajar 1
S ymbol Hy draulic drauli c Dalam circuit system hydraulic, terdapat simbol – – simbol yang mewakili keterangan dari komponen dalam hydraulic system. Pengetahuan tentang simbol tersebut sangat dibutuhkan untuk mempermudah dalam melakukan pembacaan circuit hydraulic system. Dibawah ini beberapa simbol dalam hydraulic system : A. Hydraulic Line
13
Gambar 1. 6 Beberapa contoh dari hydraulic line
Hydraulic line menjelaskan tentang jalur oil dalam circuit hydraulic. Biasanya dalam kondisi actualnya jalur tersebut adalah berupa hose ataupun piping. 1. Lines crossing cross ing menunjukkan terdapat t erdapat persilangan persila ngan 2 jalur oil yang tidak saling berhubungan. 2. Lines connecting menunjukkan terdapat joint (penggabungan) dari jalur oil. Dalam circuit hydraulic simbol ini dilengkapi dengan adanya tanda titik ( . ) antara 2 jalur yang saling bersilangan. bersilangan. 3. Directions of flow menunujukkan arah dari aliran oil sesuai dengan yang ditunjukkan tanda panah.
B. Pumps
Gambar 1. 7 contoh dari symbol pumps
Dalam circut hydraulic untuk pump dan motor (actuator) bentuk simbolnya hampir sama, yang membedakan adalah arah panah yang terdapat dalam simbol tersebut. Untuk pump, ditunjukkan dengan arah panah keluar sesuai dengan prinsip kerjanya yaitu pump menghasilkan flow dengan memanfaatkan energi mekanisme putar. Sedangkan untuk motor ditunjukkan dengan arah panah masuk, sama dengan prinsip kerjanya dalam 14
system hydraulic yaitu dengan memanfaatkan tekanan hydraulic untuk dirubah menjadi tenaga mekanikal (energi putar). C. Actuator
Gambar 1. 8 Contoh dari symbol motor
Gambar 1. 9 Contoh symbol dari cylinder
Dalam circuit hydraulic simbol dari actuator berfungsi sebagai komponen yang bekerja dengan mengubah tenaga hydraulic menjadi tenaga mekanikal. Actuators dibagi menjadi 2, yaitu motor dan cylinder. Pada kondisi actualnya pada unit contoh dari komponen dari symbol hydraulic actuators motor adalah travel motor, swing motor. Sedangkan contoh komponen daru symbol hydraulic actuator actuat or cylinder adalah blade lift cylinder pada dozer dan cylinder boom pada PC. D. Valve
15
Dalam circuit hydraulic simbol dari valve berfungsi sebagai komponen yang mengatur tekanan, aliran dan arah dari oil yang dari pump menuju actuator. Pada actualnya pada unit, contoh komponen dari symbol valve antar lain adalah main relief valve pada komponen transmissi Dozer, directional control valve pada system hydraulic PC dll. 16
E. Metode operasi operasi
Contoh symbol hydraulic yang berfungsi sebagai penggerak dari directional control valve. Contohnya, symbol solenoid artinya untuk menggerakkan control valve dengan menggunakan menggunakan gaya dari kemagnetan (electrical). F. Contoh symbol lain
17
Uraian Materi Kegiatan Belajar 1
B as ic C ircuit Hydraul Hydraulic ic A. Open Center System Pada open center system, system, jika control valve dalam valve dalam keadaan netral, aliran oli yang disupply oleh pompa langsung dikembalikan ke tangki hidrolik. Pada saat itu, flow -nya -nya maksimum sedangkan pressure sedangkan pressure-nya -nya nol.
Gambar 1. 10 Prinsip dasar dari OLSS
B. Close Center System Pada close center system, system, jika control valve valve dalam keadaan netral, saluran dari pompa akan tertutup. Sehingga tekanan sistem akan meningkat dan jika sudah mencapai batas yang sudah ditentukan, supply pompa dikurangi atau dihentikan sama sekali untuk menjaga tekanan dalam sistem agar tetap pada tekanan maksimum sistem.
18
Gambar 1. 11 Prinisp dasar dari CLSS
Uraian Materi Kegiatan Belajar 1
Loss of Pressure Zat cair/fluida yang mengalir mempunyai karakteristik yang berbeda dengan zat cair/fluida yang diam. Jika aliran ditutup sebagian oleh plat seperti ditunjukkan pada gambar di bawah, maka kecepatan aliran di sekitar plat akan naik.
Perbedaan kecepatan aliran menyebabkan tekanan turun atau hilang (kerugian tekanan), yaitu karena viscositas viscositas zat cair/fluida itu sendiri yang menimbulkan tahanan gesek. Hal ini terjadi pada aliran zat cair/fluida yang mengalir dalam pipa yang panjang. Gesekan yang terjadi adalah persinggungan antara dinding pipa sebelah dalam dengan zat cair/fluida.
Pengisian secara mendadak ke dalam saluran yang penampangnya persegi dan pembelokan arah aliran akan menaikan tahanan alir pada zat cair/fluida tersebut. Naiknya kecepatan aliran secara mendadak akan meningkatkan tahanan gesek yang diakibatkan oleh gelombang dan pusaran aliran zat cair/fluida. Peristiwa ini disebut turbulent flow . 19
Loss of pressure dalam pipa atau saluran berbanding lurus dengan flow rate rate dan viscosity zat cair/fluida. Elemen kertas pada oil filter dan dan air cleaner
memiliki
lubang-lubang
yang
banyak
jumlahnya agar oli atau udara dapat melewati filter. Jika elemen buntu, maka luasan yang dapat dilewati oli atau udara menjadi sempit, hal ini akan menyebabkan naiknya kecepatan aliran ( velocity ) oli atau udara, sehingga tekanan hilang semakin besar
pula.
Semua
kerugian
tekanan
akan
berubah menjadi panas (kalor).
A. Definisi Orifice Orifice Orifice adalah lubang kecil yang terdapat
dalam
mempersempit
pipa/saluran aliran
zat
untuk
cair/fluida.
Kecepatan aliran setelah melewati orifice akan
meningkat
Naiknya
jika
kecepatan
menyebabkan
turunnya
flow -nya -nya
tetap.
aliran
akan
tekanan
yang
berbanding lurus dengan flow dan berat jenis
zat
cair/fluida
serta
berbanding berbanding
terbalik dengan diameter orifice. orifice.
Gambar 1. 12 Ilustrasi orifice
B. Karakteristik orifice :
- Tekanan hilang akan tinggi jika aliran dihambat. orifice semakin panjang. - Tekanan hilang akan semakin tinggi jika orifice semakin semakin tinggi jika jumlah aliran dan nilai berat berat jenis zat - Tekanan hilang akan semakin cair/fluida semakin besar. orifice semakin sempit. - Tekanan hilang akan semakin tinggi jika orifice semakin
- Energi yang hilang akan dirubah menjadi panas (kalor). 20
Rangkuman Materi 1 Fluida cair merupakan zat yang memiliki sifat mudah menyesuaikan terhadap tempatnya, tidak dapat dimampatkan dan mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah Bunyi dari hukum pascal adalah “Zat “ Zat cair dalam ruangan tertutup dan diam (tidak mengalir) mendapat tekanan, maka tekanan tersebut akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata dan tegak lurus bidang permukaannya” Perbedaan antara tekanan gauge dengan tekanan absolute adalah tekanan gauge adalah tekanan yang mengabaikan besarnya tekanan udara luar (tekanan atmosfer), atau nilai yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk pada alat pengukur tekanan. Tekanan absolute adalah tekanan yang dipengaruhi oleh besarnya tekanan udara luar. Perbedaan antara system open center system dan close center system adalah pada oleh open center system, system, jika control valve dalam valve dalam keadaan netral, aliran oli yang di- supply oleh pompa langsung dikembalikan ke tangki hidrolik. Pada close center system, system, jika control valve dalam valve dalam keadaan netral, saluran dari pompa akan tertutup. Orifice adalah Orifice adalah lubang kecil yang terdapat dalam pipa / saluran untuk mempersempit aliran zat cair / fluida sehingga tekanan setelah orifice akan turun. Tugas 1 Carilah symbol – – symbol hydraulic yang ada pada shop manual D85S-2A dari komponen pump, motor dan check valve. Soal Latihan 1 1. Sebutkan sifat dari fluida cair 2. Jika sebuah system mempunyai tekanan sebesar 5 Psi, berapakah nilai tersebut jika dirubah dalam satuan Kpa 3. Jelaskan perbedaan anatar tekanan gauge dengan tekanan absolute 4. Sebutkan 5 fungsi dari oil 5. Sebutkan karakteristik dari orifice
Kunci jawaban soal latihan 1 1. Sifat fluida cair Menyesuaikan terhadap tempatnya - Menyesuaikan tempat yang tinggi ke tempat yang yang lebih rendah - Mengalir dari tempat
- Tidak dapat dikompresi - Meneruskan tekanan ke segala arah
21
2. 1 Psi = 6,895 Kpa 5 Psi = 5 x 6,895 Kpa = 34,475 Kpa Jadi tekanan dalam system tersebut adalah 34,475 Kpa 3. Tekanan gauge adalah tekanan yang mengabaikan tekanan udara luar (tekanan dari gauge), sedangkan tekanan absolute adalah tekanan dari gauge ditambah tekanan lingkungan. 4. Fungsi dari dari oil :
- Pendingin - Pelumas - Penyekat - Pemindah tenaga - Pembersih 5. Karakteristik orifice aliran dihambat. dihambat. - Tekanan hilang akan tinggi jika aliran hilang akan akan semakin semakin tinggi jika orifice semakin panjang. - Tekanan hilang
- Tekanan hilang akan semakin tinggi jika jumlah aliran dan nilai berat jenis zat cair/fluida semakin besar.
- Tekanan hilang akan semakin tinggi jika orifice semakin sempit. akan dirubah menjadi panas (kalor). - Energi yang hilang akan
Lembar Kerja 1 1) Tugas Praktek Mencari simbol hydraulic pada shop manual dan tuliskan nama – namanya, – namanya, minimal 5 simbol 2) Alat dan Bahan Shop manual D85ESS-2 3) Keselamatan Kerja 4) Langkah kerja Buka shop manual pada halaman circuit hydraulic system
22
KEGIATAN BELAJAR II Tujuan Kegiatan Belajar 2
K omponen omponen Hydraulic Hydraulic
Lingkup Bahasan
Kegiatan Pembelajaran
Hydraulic tank
Hydraulic pump
Hydraulic Hydraulic filter Komponen Hydraulic
Control valve
Actuator
Hose
Ranah Indikator Keberhasilan
Kompetensi P
K
S
Dapat menjelaskan definisi, fungsi dan jenis dari hydraulic tank Dapat menjelaskan definisi, fungsi dan jenis dari hydraulic pump Dapat menjelaskan definii dan fungsi dari hydraulic filter Dapat menjelaskan definsi, fungsi dan konfigurasi dari control valve Dapat menjelaskan definisi, fungsi dan jenis dari actuator hydraulic Dapat menjelaskan definisi, fungsi dan jenis hose hydraulic
23
Uraian Materi Kegiatan Belajar 2
Hydraulic T ank A. Fungsi Hydraulic Tank
- Tempat panampungan / penyediaan oli. - Pendinginan oli yang kembali dari sistem.
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Blad Blade e Tilt Tilt Cyli Cylinde nderr Right Right Lift Lift Cylin Cylinder der Left Left Lift Lift Cylin Cylinde derr Hydra Hydraulic ulic Pump Pump (SAL(3 (SAL(3)80 )80)) Oil Oil Filt Filter er
7. Main Main Cont Contro roll Valv Valve e 8. Hydr Hydrau auli lic c Tank Tank 9. PPC Charge Charge Valve Valve 10. 10. Brac Brace e 11. Oil cooler cooler 12. 12. Suct Suctio ion n valv valve e
Gambar 2. 1 Circuit dasar system htdraulic unit D85ESS-2A
24
B. Klasifikasi Hydraulic Tank
Hydraulic Tank Pressurized
Limited
Unpressurized
Unlimited
Gambar 2. 2 Klasifikasi hydraulic tank
1. Pressurized Ruangan di dalam tangki hidrolik tidak t idak berhubungan dengan udara luar, sehingga tekanan di dalam tangki hidraulic tinggi. Terdapat dua tipe hydraulic tank pressurized, yaitu : a. Limited (dibatasi)
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Sight ight Gauge auge Hydr Hydrau auli lic c Tank Tank Oil Fill Filler er Cap Cap Filt Filter er Elem Elemen entt Straine iner Bypa Bypass ss Valv Valve e Suct Suctio ion n Stra Straine inerr
Gambar 2. 3 Bagian komponen hydraulic tank PC 200-7
25
Pada tipe limited terdapat pressure valve yang berfungsi akan membuang tekanan di dalam tangki hidrolik pada nilai tertentu. Sehingga tekanan di dalam tangki terjaga. Biasanya pressure valve ini terletak pada cap tangki. b. Unlimited (tidak (tidak dibatasi) dibatasi)
Keterangan : 1.
Ripper Ripper safety safety valve valve
5. Lift Lift contr control ol valve valve
2.
Ripper Ripper suctio suction n valve valve
6. Main Main relief relief valve valve
3.
Tilt Tilt contro controll valve valve
7. Blade Blade suctio suction n valve valve
4.
Ripp Ripper er cont contro roll valv valve e
8. Filt Filter er
Gambar 2. 4 Bagian dari hydraulic tank D 155A-1
Pada type ini tekanan didalam tangki tidak di batasi, sehingga dibutuhkan tangki dengan bahan yang lebih kuat dan tebal.
26
2. Unpressurized Tangki hidrolik berhubungan langsung dengan udara luar, sehingga tekanan di dalam tangki dengan tekanan atmosfer adalah sama.
Gambar 2. 5 Hydraulic tank forklift
Uraian Materi Kegiatan Belajar 2
Hydraulic Pump A. Fungsi Hydraulic Pump Semua pompa menghasilkan aliran ( flow ). ). Dimana prinsip operasinya disebut dengan displacement , displacement , yaitu zat cair atau fluida diambil dan dipindahkan ke tempat lain. Displacement Displacement adalah volume zat cair yang dipindahkan tiap cycle (putaran) cycle (putaran) dari pompa. Pompa mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga hidrolik.
27
B. Klasifikasi hydraulic pump
Hydraulic pump Non positif displacement pump
Positif displacement pump
Hydraulic Hydraulic pump diklasifikasikan diklasifikasikan menjadi 2 : 1. Non Positif Displacement Pump Pompa jenis non positive displacement memiliki memiliki karakteristik sebagai berikut : leakage besar. - Internal leakage besar. besar terhadap kapasitasnya. kapasitasnya. - Perubahan tekanan mempunyai pengaruh yang besar kapasitasnya . - Perubahan temperatur mempunyai pengaruh yang besar terhadap kapasitasnya. Contoh pompa jenis ini adalah pompa impeller , pompa propeller propeller . dan pompa sentrifugal .
Centrifugal Pump
Propeller Pump
Gambar 2. 6 Contoh dari non positif displacement pump
28
2. Positif Displacement Pump Pompa jenis positive displacement memiliki karakteristik sebagai berikut :
- Internal leakage kecil (dibuat seal atau presisi). - Perubahan tekanan berpengaruh kecil terhadap kapasitasnya (dengan dibuat presisi atau seal akan melawan kebocoran pada saat tekanan naik). kapasita snya. - Perubahan temperatur berpengaruh kecil terhadap kapasitasnya. Contoh : Pompa jenis ini adalah pompa gear, pompa piston dan pompa vane
Gambar 2. 7 Contoh dari positive displacement pump
Secara umum positif displacement pump dibagi menjadi 2 : Displacement Pump - Fixed Displacement Setiap putaran pompa menghasilkan volume oli yang sama dan t idak dapat dirubahrubah. Back pressure yang masuk ke pompa tidak akan merubah volume oil yang dihasilkan pompa. Dari gambar dibawah dijelaskan, back pressure yang kecil dan besar tidak akan berpengaruh pada volume oli yang dihasilkan pompa.
Pressure rise Pressure drop
Volume
Volume
Gambar 2. 8 Karakteristik dari fixed d isplacement pump
29
- Variable Displacement Pump Setiap putaran pompa menghasilkan volume oli yang tidak sama (bervariasi). Pada pompa jenis ini, volume oil yang dihasilkan pompa tergantung dari back pressure yang masuk ke pompa. Dari gambar dibawah ini terlihat ketika back pressure yang masuk ke pompa kecil, volume oil dari pompa besar. Tetapi ketika back pressurenya meningkat volume yang dihasilkan pompa menjadi turun.
Pressure rise
Pressure drop
Volume Volume Gambar 2. 9 Karakteristik dari variable displacement pump
Dibawah ini klasifikasi dari positif displacement pump
Positif Displacement Gear pump
Internal gear pump
External gear pump
Fixed side plate
Movable side plate
Vane pump Balanced vane pump
Unbalanced vane pump
Piston pump
Axial piston pump
In line axial piston pump
Bent axis axial piston pump
Radial piston pump
Radial piston pump rotating cam
Radial piston pump rotating piston
30
a. Gear pump Pompa gear pump pump (roda gigi) banyak sekali dipergunakan pada system hidrolik karena pompa ini sangat sederhana dan ekonomis. Gear pump terbagi pump terbagi menjadi dua, yaitu : 1) Internal gear pump pump Apikasi dari internal gear pump, ada yang dipakai sebagai feed pump pada fuel system engine CRI.
Rotor Ring
Inner Rotor
Inlet Outlet
Gambar 2. 10 Contoh dari internal gear pump
31
2) External gear pump pump Sistem hidrolik pada unit-unit Komatsu banyak menggunakan external gear pump. pump. Konstruksi external gear pump ditunjukkan pump ditunjukkan pada gambar di bawah.
Gambar 2. 11 Arah aliran oil pada gear pump
Gear pump yang dipergunakan pada unit-unit Komatsu berbeda-beda jenisnya disesuaikan dengan fungsinya. External gear pump
diklasifikasikan diklasifikasikan
kedalam lima (5) jenis, yaitu :
External Gear Pump
FAL / R : back pressure max 30 kg/cm2 GAL / R : back pressure max 120 kg/cm2 PAL / R : back pressure max 140 kg/cm2 KAL / R : back pressure max 175 kg/cm2 SAL / R : back pressure max 210 kg/cm2
32
S A R (4) 140 Capacity code 140 lt/mnt pada 1000 rpm Series number 140 lt/mnt pada 1000rpm Arah putaran R = clockwise L = counter clockwise Type flange Type pompa 2 S = 210 kg/cm Gambar 2. 12 Arti kode pada gear pump
a) FAR / L
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5.
Snap Snap ring ring Oil seal Needl Needle e beari bearing ng Brac Brack ket Gear Gear case case
6. Driv Driver er gear gear 7. Case ase 8. Ream Reamer er bolt bolt 9. bolt bolt 10. 10. Driv Driven en gear gear
Gambar 2. 13 External gear pump pump type F
33
Delivery rate untuk gear pump FA series
b) GAR / L
Gambar 2. 14 External gear pump type G
34
Delivery rate untuk gear pump GA series
35
c) PAR / L
Bushing
Gambar 2. 15 external gear pump type P
36
Delivery rate untuk gear pump PA series
37
d) KAR / L
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Cover over Bolt Bolt O-Ri O-Ring ng Bushin Bushing g (drive (drive)) assemb assembly ly assembly Bushin Bushing g (drive (driven) n) assemb assembly ly assembly Plai Plain n bear bearin ing g Driv Driven en gear gear Driv Drive e gear gear
12. 12. U-ri U-ring ng 13. 13. Back Back up ring ring 14. 14. Roll Roll pin pin 15. Bushin Bushing g (drive (drive)) 16. Bushin Bushing g (drive (driven) n) 17. 17. Pin Pin 18. 18. O-ri O-ring ng 19. 19. Oil Oil seal seal
Bushing
Perbedaan gear pump antara type P dengan type K adalah pada bentuk bushingnya. Pada type K berbentuk lebih
Gambar 2. 16 External gear pump type K
38
Delivery rate untuk gear pump KA series
39
e) SAR / L
Keterangan :
1. Driv Drive e gear gear
11. 11. Case Case
2. Drive Driven n gear gear
12. Side Side plat plate e
3. Snap Snap ring ring
13. Back Backup up ring ring
4. Oil Oil seal seal
14. 14. Seal Seal ring ring
5. Plat Plate e
15. 15. Cover ver
6. Brac Bracke kett
16. 16. O ring ring
7. O rin ring
17. 17. Bolt Bolt
8. Side Side plat plate e
18. 18. Pin Pin
9. Backu Backup p ring ring
19. Plain Plain bear bearin ing g
10. Seal Seal rin ring g
Gambar 2. 17 External gear pump type S
40
- Delivery rate untuk gear pump type SA (high pressure)
41
untuk gear gear pump type SA SA (high pressure) - Delivery rate untuk
- Internal Leakage External Gear Pump Internal oil leakage adalah kebocoran oli dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah melalui gap atau clearance yang terdapat pada pompa. Oli yang bocor ini juga dimanfaatkan untuk pelumasan. Gambar di bawah
menunjukkan
tempat-tempat
yang
memungkinkan
oli
bocor.
Kebocoran oli ini menyebabkan jumlah oli yang di-delivery berkurang. Semakin tinggi tekanan discharge, semakin banyak oli yang bocor. Semakin besar clearance juga menyebabkan semakin banyaknya oli yang bocor. Demikian pula bila oli yang digunakan terlalu encer.
42
Adapun sumber sumber internal leakage tersebut leakage tersebut adalah : -
Antara ujung gigi dengan rumahnya, disebut top clearance.
-
Antara sisi gigi dengan sisi plat, disebut side clearance. clearance.
-
Antara gigi yang satu dengan gigi lainya, disebut backlash.
Gambar 2. 18 Internal leakage pada internal gear pump
Berdasarkan usaha untuk mengurangi internal leakage dibagian side clearance, external gear pump diklasifikasikan menjadi 2 : -
Fixed Side Plate Type Gear Pumps Side plate pada pompa tipe ini tidak dapat bergeser, pada konstruksinya ada yang menjadi satu dengan housingnya dan ada pula yang terpisah tetapi terikat dengan housingnya. housingnya. Pompa tipe ini mempunyai discharge pressure 30 kg/cm² - 125 kg/cm².
-
Movable Side Plate Plate Type (Pressure (Pressure Balancing Balancing Type Gear Gear Pumps) Pumps) Side plate pada pompa tipe ini dapat bergeser sesuai dengan kenaikan dari discharge pressure yang berfungsi untuk mengurangi internal leakage. Pompa tipe ini mempunyai discharge pressure lebih besar dari 140 kg/cm²
43
Fixed side plate
Movable side plate
FAR/L max back pressure 30 kg/cm 2
PAR/L max back pressure 140 kg/cm 2
GAR/L max back pressure 125 kg/cm 2
KAR/L max back pressure 170 kg/cm 2 SAr/L max back pressure 210 kg/cm 2
Perbedaan antara Fixed side plate dan movable side plate diatas adalah kemampuan masing – – masing pump dalam mengurangi terjadinya internal leakage yang ada pada pump dengan menggunakan bushing, sehingga kemampuan masing – masing – masing pump dalam menahan back pressure dari system akan berbeda – berbeda – beda. beda.
- Gaya yang Mendorong Gear Pump Gambar dibawah menunjukkan arah gaya yang mendorong gigi-gigi gear pump, dimana gaya yang terjadi adalah pada sisi discharge dan akan memaksa gigi-gigi bertahan ke sisi suction.
Gambar 2. 19 Ilustrasi gaya yang terjadi pada gear pump
44
Agar pompa tahan lama, maka gaya dorong di sisi discharge harus diimbangi dengan gaya dorong lain yang berlawanan. Untuk keperluan ini ada beberapa jalan yang ditempuh antara lain V-groove, balancing line dsb. Selain itu, diperlukan juga gaya pada bagian belakang pompa untuk menekan bushing agar side clearance thdak membesar pada saat tekanan meningkat di sisi discharge. Hal ini dilakukan dengan menyalurkan oli yang bertekanan tinggi di sisi discharge ke cover untuk mendorong bushing atau side plate. Nama saluran ini adalah high pressure oil introduction hole. Bagian yang perlu tekanan terbesar adalah sisi discharge pada bushing, sedang sisi suction kecil saja untuk menyalurkan balancing balancing pressure.
Gambar 2. 20 Contoh balancing groove pada bushing
Sewaktu gigi-gigi pompa bertemu (mesh), ada sebagian oli yang terjebak di sela-sela gigi pompa. Ketika ruangannya menyempit dan oli terjebak di sela-selanya akan menyebabkan tekanan naik. Tekanan tinggi ini akan mendorong gigi-gigi pompa dan merusak bagian-bagian pompa.
45
Beginning of trap
Contracted to minimum End of trap
Gambar 2. 21 Proses pembebasan oil yang terjebak di backlash
Untuk melepaskan tekanan ini dibuatlah entrapment relief groove yang terdapat pada side plate atau pada bushing. Ada juga yang menyebut entrapment relief groove ini sebagai relief notch. Sedangkan di sisi suction, dibuat entrapment vacuum groove untuk mencegah kevakuman di sisi suction pada saat awal pompa mulai bekerja. b. Piston pump Piston pump sering sekali dipakai pada sistem hidrolik yang modern, dimana digunakan kecepatan tinggi (high speed) dan tekanan tinggi (high pressure). Bagaimanapun, konstruksi piston pump adalah lebih rumit dan relatif lebih mahal dibandingkan pompa hidrolik lainnya. Piston pump dapat dibuat fixed atau variable displacement. Piston pump terbagi menjadi dua, yaitu axial piston pump dan radial piston pump.
46
1) Axial Piston Pump Pada axial piston pump, piston dipasang berbaris parallel (in line parallel) dengan shaft pompa (pump’s axis). Axial piston pump terbagi menjadi dua, yaitu in line axial piston pump dan bent axis axial piston pump. a) In line axial piston piston pump In line axial axial piston pump berdasarkan konstruksinya terbagi menjadi menjadi dua, yaitu : In line axial piston pump - variable displacement
Pada pompa tipe ini, langkah piston dapat berubah karena swash plate (kemiringan swash plate dapat berubah-ubah), dimana piston ditumpu dapat bergerak sehingga menentukan langkah piston.
Gambar 2. 22 Inline axial piston pump variable displacement
In line axial piston pump - fixed displacement
Pada pompa tipe ini, kemiringan swash plate dibuat tetap (fixed), sehingga langkah piston selalu tetap. Dengan demikian konstruksi pompa lebih sederhana, karena tidak dilengkapi servo divice (alat yang mengatur sudut swash plate).
47
Gambar 2. 23 Inline axial piston pump fixed displacement
b) Bent axis axial piston pump Bent axis axial piston pump berdasarkan konstruksinya terbagi menjadi dua, yaitu : pump – fixed fixed displacement displacement Bent axis axial piston pump – Pada tipe ini sudut pompa tidak dapat dirubah, sehingga langkah piston tetap.
Gambar 2. 24 Bent axis axial piston pump fixed displacement
48
pump – variable variable displacement Bent axis axial piston pump –
Keterangan : 1. Solenoid 2. Barrel 3. Piston 4. Adjustment spring
5. Check valve 6. Servo spring 7. Servo piston
Gambar 2. 25 Bent axis axial piston pump variable displacement
2) Radial Piston Pump Radial piston pump mudah dibuat dibandingkan pompa-pompa lainnya. Pompa tipe ini bisa direncanakan untuk tekanan tinggi, volume yang besar, kecepatan tinggi dan variable displacement. Radial piston pump terbagi menjadi dua, yaitu radial piston pump rotating cam dan radial piston pump rotating piston.
49
a) Radial piston pump rotating cam Pada pompa tipe ini untuk mendapatkan langkah piston, piston, cam yang cam yang berputar.
Gambar 2. 26 Radial piston pump rotating cam
b) Radial piston pump rotating piston Pada pompa tipe ini, piston diputar oleh drive shaft, sedangkan cam-nya tetap (tidak berputar)
Gambar 2. 27 Radial piston pump rotating piston
50
3) Vane Pump Vane pump terbagi menjadi 2 (dua), yaitu balanced vane pump dan unbalanced vane pump. a) Balanced Vane Pump
Gambar 2. 28 Balanced vane pump
b) Unbalanced Vane Pump
Gambar 2. 29 Unbalanced vane pump
51
Uraian Materi Kegiatan Belajar 3
C ontrol Valve Valve A. Fungsi Control Valve Hydraulic pump menghisap oli dari hydraulic tank kemudian men-supply sistem. Aliran yang dihasilkan hydraulic pump tersebut dinaikkan tekanannya, diatur jumlah alirannya dan diatur arah alirannya untuk mengoperasikan perlengkapan kerja unit. Pengaturan ini dilaksanakan oleh hydraulic control valve (katup pengontrol hidrolik). Berdasarkan fungsinya, fungsinya, hydraulic hydraulic control valve terbagi menjadi tiga jenis, jenis, yaitu pressure control valve (katup pengontrol tekanan), flow control valve (katup pengontrol jumlah aliran) dan directional control valve (katup pengontrol arah aliran).
B. Klasifikasi Control Valve Poppet Type Pressure Control Valve
Piston Type Pilot Type Throttle Valve Vacuum Valve Flow Reducing Valve
Flow Control Valve
Flow Devider Valve Demand Valve Control Valve
Quick Drop Valve Series Valve Circuit Directional Control Valve
Tandem Valve Circuit Parallel Valve Circuit Pilot Check Valve Orbitroll Valve Actuator Valve
Additional Valve
Shuttle Valve Confluent Valve PPC Valve
52
1. Pressure Control Valve Pressure control valve adalah katup yang mengatur tekanan dalam hydraulic circuit dengan mengembalikan semua atau sebagian oli ke tanki apabila tekanan di dalam sirkuit mencapai setting pressure-nya. Pressure control valve terbagi menjadi 3 (tiga) tipe, yaitu : a. Tipe Poppet Konstruksinya pressure control valve tipe poppet terdiri dari valve, spring dan adjusting screw beserta shim/nut.
Gambar 2. 30 Type poppet
b. Tipe Piston Konstruksinya pressure control valve tipe piston ditunjukkan oleh gambar di bawah.
Gambar 2. 31 Type piston
53
c. Tipe Pilot Konstruksinya pressure control valve tipe pilot ditunjukkan oleh gambar di bawah.
Gambar 2. 32 Type pilot
2. Flow Control Valve Flow control valve adalah katup yang berfungsi mengatur jumlah aliran oli yang akan masuk ke actuator. Katup-katup yang termasuk kedalam katup pengontrol jumlah aliran adalah throttle valve, suction valve, flow reducing valve, flow divider valve, demand valve, dan quick drop valve. a. Throttle Valve Konstruksi throttle valve terlihat pada gambar di bawah. Throttle valve berfungsi untuk mengalirkan oli ke dua arah dimana arah aliran kembali dipersempit, sehingga kapasitas oli yang mengalir menjadi kecil. Throttle valve banyak digunakan pada lift cylinder pada forklift. Konstruksi dari throttle valve ditunjukkan oleh gambar di bawah.
54
A
B
Keterangan : A : oil mengalir ke cylinder melalui melalui 2 alirn B : oil dari cylinder mengalir ke drain melalui 1 saluran
Gambar 2. 33 Simulasi kerja dari t hrotle valve
b. Suction Valve Nama lain suction valve valve adalah make-up valve, valve, intake valve, valve, suction return valve, valve, vacuum valve valve atau antivoid valve. valve. Suction valve berfungsi valve berfungsi untuk mencegah kevacuman di dalam sirkuit hidrolik. Suction valve biasanya valve biasanya terletak antara control valve dan valve dan actuator . Konstruksi dari suction valve ditunjukkan valve ditunjukkan oleh gambar di bawah.
55
Keterangan : Oil hanya dapat mengalir dalam 1 arah saja, ketika oil mengarah dari arah yang lain valve tersebut akan block oil. Gambar 2. 34 Simulasi kerja dari suction valve
c. Flow Reducing Valve Flow reducing calve atau flow check valve berfungsi untuk mengurangi jumlah jumlah oli yang akan menuju actuator agar gerakan actuator menjadi lambat sesuai dengan load/bebannya. load/bebannya. Lambatnya gerakan actuator tersebut mempermudah operator saat memposisikan attachment. attachment. Flow reducing valve banyak digunakan pada tilt cylinder pada bulldozer. Konstruksi dari flow reducing valve ditunjukkan oleh gambar di bawah.
56
Gambar 2. 35 Flow reducing valve
d. Flow Divider Valve Flow divider valve berfungsi untuk membagi aliran oli dari satu pompa menjadi dua aliran dimana salah satu alirannya konstan. Flow devider valve banyak digunakan pada motor grader. Konstruksi dari flow devider valve ditunjukkan oleh gambar di bawah.
Gambar 2. 36 Flow divider valve
57
e. Demand Valve Demand valve berfungsi valve berfungsi untuk menjaga agar aliran oli yang menuju ke sistem steering selalu konstan. Demand valve valve banyak digunakan pada wheel loader dan dump truck. Konstruksi dari demand valve ditunjukkan valve ditunjukkan oleh gambar di bawah.
Gambar 2. 37 Demand valve
f. Quick Drop Valve Quick drop valve berfungsi untuk mempercepat penurunan blade sewaktu control valve posisi lower, dimana oli dari sisi cylinder head disalurkan ke sisi cylinder bottom. Quick drop valve banyak digunakan pada lift cylinder bulldozer. Konstruksi dari quick drop valve ditunjukkan oleh gambar di bawah.
58
Gambar 2. 38 Quick drop valve
3. Directional Control Valve Directional control valve berfungsi untuk mengontrol arah dari gerakan silinder hidrolik atau motor hidrolik dengan merubah arah aliran oli atau memutuskan aliran oli. Directional control valve terbagi menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu series valve circuit, tandem valve circuit dan parallel valve circuit.
Gambar 2. 39 Directional control valve
59
Keterangan : Control valve diatas memiliki 5 lubang dengan 4 posisi (kamar)
Gambar 2. 40 Contoh symbol dari directional control valve
a. Series Valve Circuit Series valve circuit pada umumnya dipakai untuk bulldozer dan power shovel.
Gambar 2. 41 Contoh circuit serie
60
b. Parallel Valve Circuit Circuit Parallel valve circuit pada umumnya dipakai untuk motor grader, forklift truck, shovel dan backhoe loader.
Gambar 2. 42 Contoh circuit paralel
c. Tandem Valve Circuit Tandem valve circuit pada umumnya dipakai untuk dozer shovel, pay loader dan fork lift truck.
Gambar 2. 43 Contoh circuit tandem
4. Additional Control Valve Selain ketiga jenis control valve yang sudah disebutkan diatas, pada hydraulic system juga terdapat bermacam – – macam jenis dan bentuk control valve yang terpasang pada unit, diantaranya :
61
a. PPC Valve Pada alat berat, fungsi PPC adalah menggantikan fungsi linkage dalam mengerakkan / menggeser control valve pada saat operator mengoperasikan attachment. Dengan dipergunakannya PPC maka kerja operator menjadi lebih ringan, karena untuk menggeser control valve, cukup menggunakan dorongan dari pilot pressure yang keluar dari PPC valve. Contoh penggunaan PPC valve, antara lain pada unit dozer seri terbaru t erbaru dan hydraulic excavator. Contoh PPC valve pada Dozer D155-6
Keterangan : P : from selfpressure selfpressure reducing valve P1 : To blade lift valve (LOWER, FLOAT) P2 : To blade lift valve (RAISE) P3 : To blade tilt valve (LEFT TILT) P4 : To blade tilt valve (RIGHT TILT) T : To tank
Gambar 2. 44 Contoh PPC valve
62
Proses kerja PPC valve untuk blade lift
1) Netral Ports (A) dan (B) dari blade valve pada control valve dan ports (P1) dan (P2) dari PPC valve berhubungan dengan fine control hole (f) dari spool (1) ke drain chamber (D)
f
2) Proses fine control (pergerakan dari netral ke fine control) Jika piston (2) di dorong oleh disc (3), retainer (7) tertekan dan spool (1) juga didorong ke bawah melalui metering spring (15). Sehingga fine control (f) tidak berhubungan dengan drain chamber (D) dan dan pada waktu yang sama berhubungan dengan pump pressure chamber (PP), kemudian pilot oil mengalir dari port (P1) melewati melewati fine control control hole (f) ke port (B). Jika pressure pada port (P1) meningkat, spool (1) terdorong kembali dan fine control hole (f) (f) tidak berhubungan berhubungan dengan pressure dari pompa pada ruangan (PP) dan pada waktu yang bersamaan terhubung dengan drain chamber (D) untuk merelease tekanan pada port (P1).
15 f
1
63
Dari
proses
tersebut,
spool
(1)
bergerak
naik
dan
turun
untuk
menyeimbangkan gaya dari metering spring (15) dengan tekanan pada port (P1). Hubungan posisi antara spool (1) dan body (8) {dimana fine control hole (f) antara ruang drain (D) dan pressure pompa pada ruang (PP)} tidak berubah sampai retainer (7) kembali contact dengan spool (1). Sejak metering spring (15) terkompresi oleh pergerakan control lever, pressure pada (P1) meningkat sesuai dengan pergerakan control lever. Sehingga control valve bergerak ke posisi sesuai dengan pressure pada posrt (B) seimbang dengan gaya dari control valve spool return spring 3) Proses fine control (kembali (kembali ke posisi netral) Jika disc (3) mulai kembali, gaya dari center spring (14) dan pressure pada port (P1) mendorong spool (1). Hasilnya, fine control hole (f) berhungan dengan ruang drain (D) dan oil pada port (P1) direleased. Jika pressure pada port (P1) turun terlalu jauh, spool (1) terdorong turun oleh metering spring (15) dan dan fine control control
hole (f) berhubungan berhubungan
dengan ruang ruang drain (D) dan pada saat yang bersamaan berhubungan ke pump pressure (PP). Kemudian pressure dari pump terus masuk sampai pressure
pada port (P1)
dikembalikan ke level sesuai dengan posisi dari lever. Ketika control valve spool kembali ke posisi semula, oil pada drain chamber (D) mengalir melalui fine control hole (f) dari valve yang tidak dioperasikan dan kemudian mengalir melalui port (P2) masuk ke dalam port ( A). 4) Ketika lever digerakkan ke posisi end stroke Jika disc (3) mendorong piston (2) ke bawah dan retainer (7) mendorong spool (1) kebawah, fine control hole (f) tidak berhubungan dengan drain chamber (D) dan terhubung dengan pressure dari pump pada chamber (PP). Pada waktu yang bersamaan, pilot oil mengalir melalui fine control hole (f) dan port (P1) masuk ke posrt (B) dan mendorong spool dari control valve. valve. Oil yang kembali dari port (A) mengalir melalui port (P2) dan fine control hole (f) masuk ke drain chamber (D). 64
5) Ketika lever digerakkan ke posisi blade “FLOAT” Jika piston (2) pada sisi “LOWER” dari posrt (P1) didorong turun oleh disc (3), ball (18) menyentuh projection (a) dari piston pada pertengahan langkah (detent mulai bekerja). Jika piston (2) didorong lebih jauh, ball (18) mendorong collar (17) ke atas yang disangga detent spring (16) dan keluar pada projection (a) dari piston. Pada saat ini, piston (2 ’) pada sisi yang berlawanan didorong oleh spring (19). Hasilnya, oil pada chamber (F) mengalir melalui (b) dan (c) ke chamber (E) dan psiton (2’) mengikuti disc (3). Sejak bagian (d) berhubungan dengan port (P1), pressure hampir mendekati dengan bagian (d) dan port (P1). Chamber (E) normalnya berhubungan dengan drain chamber (D). Jika ball (18) bergerak melebihi projection (a) dari piston, bagian (d) dan chamber (E) terhubung terhubung sehingga sehingga oil mulai mulai mengalir. mengalir. Pada waktu tersebut, tersebut, control valve bergerak ke posisi “FLOAT” dan blade pada posisi “FLOAT”. Sejak piston (2) didorong oleh pressure p ada chamber (E), posisi “FLOAT” akan tetap dipertahankan sampai lever direlease kembali.
65
6) Ketika lever digerakkan dari posisi posisi FLOAT ke posisi netral Disc (3) didorong turun dengan gaya yang lebih besar daripada pressure oil pada chamber (E), kembali dari posisi FLOAT. Hasilnya, chamber (E) tidak terhubung dengan bagian (d) dan berhubungan ke drain chamber. Sehingga oil pressure pada chamber (E) hilang dan posisi FLOAT akan dibebaskan.
66
b. Steering Valve HD 785-7 Fungsi steering valve adalah sebagai booster yang berperan dalam memperingan kerja operator pada saat mengoperasikan steering.
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Input shaft shaft Upper cover cover Valve Valve spool Housing Housing Ball Stat Stator or Lower Lower cover cover
8. Ball 9. Torsion Torsion bar 10. Link 11. Sleeve Sleeve 12. Rotor 13. Manifo anifold ld 14. Commu Commutat tator or
a : from demand demand valve valve (P port) b : To tank (R port) c : To steering steering cylinder cylinder (RT port) d : To hoist valve valve (LS port) e : To steering steering cylinder cylinder (LT port)
Gambar 2. 45 Contoh steering valve
67
Proses kerja steering valve : 1) Saat steering valve posisi posisi netral
A
Oil dari pump diteruskan melalui steering control valve dan masuk port (P) dari steering valve. Valve spool (3) adalah posisi netral, jadi port (P) dan port (RT dan LT) dari steering cylinder tertutup. Tidak ada oil mengalir ke steering cylinder, jadi steering cylinder tidak bergerak. Pada saat yang sama, port (LS) terhubung ke port (R) ke tank. Hasilnya, tidak ada oil pressure di port (LS), jadi semua oil dari pump pada steering control valve mengalir ke hoist valve
68
2) Saat steering valve posisi belok kanan
Ketika steering steering diputar diputar (ke kanan), kanan), input shaft (1) berputar. Ketika ini terjadi, valve spool (3) bergeser turun. {input shaft (1) memiliki sebuah spiral groove dan terdapat ball (8) yang dapat bergerak, jadi ketika input shaft (1) berputar, torsion bar (9) terpuntir dan ball (8) bergerak naik atau turun untuk menggeser spool (3).} Oil dari steering control valve mengalir dari port (P) melalui port (A) dan port (G) dan mengalir ke port (F). Oil dari port (F) kemudian diteruskan diantara stator (6) dan rotor (12) pada metering position. Setelah jumlah oil yang mengalir ke steering cylinder sudah terukur, oil kemudian masuk ke dalam valve spool (3), diteruskan melalui hole (a) pada valve spool melalui port (RT) dan mengalir ke steering cylinder. Pada saat ini, 2 cylinder akan bekerja dan roda berputar ke arah kanan. Oil dari steering cylinder mengalir dari port (LT) melalui port (E) dan port (R) dan kembali ke tank. Pada saat yang sama, oil pressure pada port (P) dibatasi oleh 69
valve spool (3) dan diteruskan ke port (A). Jadi oil pressure lebih rendah daripada pressure pada port (P) daripada port (LS). Steering control valve spool bekerja berdasarkan perbedaan pressure antara oil pressure antara port (P) dan oil pressure pada port port (LS). Hasilnya, Hasilnya, hanya sesuai dengan kebutuhan kebutuhan oil yang yang mengalir pada steering circuit dan sisa oil mengalir ke stering control valve ke hoist valve
c. Accumulator charge valve Komponen ini berfungsi sebagi charging system pressure ke dalam accumulator selain itu berfungsi juga untuk menjaga pressre pada system tetap stabil. Komponen ini diantaranya diperguanakan pada unit HD 465-7, 7R dan HD 785-7.
Keterangan : ACC : To accumulator PP : From hydraulic pump T : To brake system 2 Cut ion pressure : 120 kg/cm 2 Cut out pressure : 210 kg/cm
H1 : Relief valve R1 : Relief valve R3 : Main relieve valve
Gambar 2. 46 Contoh accumulator charge valve pada HD785-7
70
Proses kerja : 1) Kondisi cut – cut – out out ( tidak ada oil yang mengalir ke accumulator) Pressure pada port (B) lebih tinggi daripada set pressure dari relief valve (R1), jadi piston (8) ditekan oleh oil pressure pada port (B).
A
Poppet (6) terbuka, jadi port (C) and port (T) menjadi terhubung. Spring chamber pada ujung
sebelah
kanan
dari
spool
(15)
berhubungan dengan port (C) dari relief valve (R1), jadi pressure kembali ke brake oil tank. Oil dari pump masuk ke port (P), mendorong spool (15) ke arah kanan pada saat pressure
B
sama dengan pressure dari spring (14). Sehingga oil akan ditersukan melalui orifice (17), (18) dan (16) dan mengalir ke brake oil tank.
A
B
2) Kondisi cut – cut – in in (oil ( oil yag mengalir ke accumulator) Ketika pressure pada port (B) lebih rendah daripada set pressure dari relief valve (R1), piston (8) terdorong kembali oleh spring (5). Valve seat (7) dan poppet (6) terbawa ke dalam tight contact. Port (C) dan port (T) tertutup. Spring chamber pada ujung kanan dari spool (15) juga tertutup dari port (T), sehingga pressure meningkat dan pressure pada port (P) juga naik dalam waktu yang sama.
71
Ketika pressure pada port (P) meningkat naik pressure pada port (B) (accumulator pressure), supply oil dari accumulator dimulai sesegera mungkin. Pada kasus ini, disebabkan oleh ukuran (area) dari orifice (17) dan perbedaaan pressure (sama dengan pressure spring (14)) dihasilkan dari kedua sisi orifice. (A) jumlahyang disupply tetap (konstant) tanpa terpengaruh oleh engine speed.
d. Shuttle Valve Shutle valve adalah double check valve yang berfungsi untuk mengarahkan aliran oil ke satu arah saja. Contoh pemakaiannya pemakaiannya pada motor grader (untuk circle reverse circuit), excavator (pada shutle valve block).
Keterangan : 1. Plug 2. Body 3. Spring 4. Ball
Gambar 2. 47 Struktur dari shuttle valve
Proses kerja shuttle valve :
system
Pada shutle valve terdapat 2 input (sumber) yaitu port A dan port B yang mengalir ke 1 output. Aliran dari port A sebesar 60 kg/cm 2 dan port B yang sebesar 100 kg/cm2 masuk ke dalam shutle valve. Dari perbedaan tekanan tersebut maka check ball akan terdorong ke sisi dengan pressure yang lebih rendah (port B=60kg/cm2) dan menutup portB, sehingga aliran hanya berasal dari port A (100 kg/cm2). 72
Uraian Materi Kegiatan Belajar 2
A ctuator A. Fungsi Actuator Actuator berfungsi untuk menggerakkan perlengkapan kerja (attachment). Dimana prinsip kerja dari actuator adalah merubah energi kinetis menjadi energi mekanik baik dalam bentuk reciprocating reciprocating (naik turun) turun) maupun rotary (putaran). (putaran). B. Klasifikasi Actuator
Single Acting Cilinder Hidrolik Double Acting
Fixed Displacement Internal
Gear motor Actuator External
Balanced Vane Motor Motor Hidrolik
Unbalanced
Bent Piston Swash Orbit
Variable Dis lacem cement
73
1. Cylinder Hidrolik Berfungsi untuk merubah energi kinetis menjadi energi mekanik dengan pergerakan naik turun (reciprocating) yang dimanfaatkan untuk menggerakan perlengkapan kerja (attachment). a. Single Acting Pada tipe ini cilinder hidrolik bergerak naik karena tekanan oli dan bergerak turun karena berat dari beban itu sendiri (gaya gravitasi). Contoh : Contoh : Forklift
Gambar 2. 48 Cylinder type single acting
b. Double Acting Pada tipe ini pergerakan naik turun dari cilinder hidrolik berdasarkan tekanan oli.
Gambar 2. 49 Cylinder type double acting
74
Konstruksi Dari Hidrolik Cilinder
Gambar 2. 50 Konstruksi hydraulic cylinder
75
Piston valve dan cushion cylinder pada cylinder hidraulik
a. Piston Valve Piston valve hanya terdapat pada Lift cylinder dari unit bulldozer yang berfungsi untuk : -
Mengurangi benturan antara piston dengan silinder.
-
Sebagai safety ketika posisi posisi full raise atau lower, lower, tilt dioperasikan atau sebaliknya.
-
Memungkinkan beroperasi seri.
Gambar 2. 51 Piston valve pada blade c ylinder dozer
76
Piston cylinder
Keterangan : Saat cylinder mulai bergerak dan belum sampai ke end stroke, maka tekanan di daerah A besar karena ruangan A dan B tidak berhubungan sehingga menggerakkan piston ke arah kanan (piston valve posisi tertutup).
Keterangan : Ketika cylinder mencapai end stroke, maka piston valve akan membentur terlebih dahulu pada housing cylinder. Akibatnya piston valve akan membocorkan sebagian oil di ruang A yang berakibat p ada turunnya tekanan pada ruang A, dengan turun te kanan pada ruang A membuat pergerakan piston ke arah kanan menjadi melambat.
Gambar 2. 52 Proses kerja piston valve
77
b. Cushion Valve Boom cylinder sisi head dan arm cylinder sisi bottom dilengkapi juga dengan cushion yang berfungsi untuk : -
Mengurangi kecepatan pukulan piston pada akhir langkahnya, sehingga meringankan beban kejut pada chasis.
-
Mengurangi suara pukulan piston.
1) Boom cylinder
Keterangan : Bila piston (2) mendekati akhir langkahnya, plunger (1) akan masuk ke cushion ring (3), sehingga aliran oli di ruang PC dibatasi. Oli di ruang PC kemudian mengalir melalui alur - alur “a” di sekeliling plunger, sehingga terjadi pengurangan aliran dari pompa yang mengakibatkan tekanan di ruang Pb bervariasi dan terjadi peredaman kejutan pada boom cylinder.
2) Arm cylinder
Keterangan : Jika piston mendekati akhir langkahnya, oli di ruang PC dibatasi dan hasil peredaman kejutan diperoleh melalui alur “c”. Steel ball (4) berfungsi untuk menjaga kelurusan plunger.
78
2. Motor Hidrolik Pada actuator tipe motor hidrolik ini bekerja dengan merubah energi hidrolik menjadi energi mekanik berupa putaran, dimana prinsip kerjanya berkebalikan dengan pompa Pompa
Merubah energi mekanis( putar) menjadi energi hydraulis
Motor
Merubah energi hydraulis menjadi energi mekanis (putar)
Besarnya
kecepatan
dan
torque
output
shaft
motor
bergantung
pada
displacement motor, yaitu volume output setiap putarannya. Semakin besar volume output semakin besar pula torque t orque outputnya. Dua jenis motor hydraulic berdasarkan displacement (pemindahan oli) yaitu :
- Fix displacement, yaitu : Motor konstan, sedangkan kecepatan dapat dirubah – – rubah dengan variasi aliran masuknya (input flow). displacement, yaitu : - Variable displacement, Kecepatan putaran dan torque motor dapat bervariasi dengan aliran input (input flow) dan tekanan yang konstan. Hal ini dapat dilakukan dengan merubah displacement displacement motornya.
a. Gear Motor 1) External gear motor motor Konstruksinya terdiri dari dua buah roda gigi yang selalu berhubungan (mesh) dalam housingnya. Bila ada tekanan pada sisi masuknya, akan medorong gigi – giginya dan menyebabkan shaft motor berputar untuk digunakan memutar beban (load).
79
Gear motor (actuator)
Hydraulic pump
Hydraulic tank Prinsip dasar gear motor
Gear pump (hydraulic pump)
Hydraulic tank
Hydraulic cylinder (actuator)
Prinsip dasar gear pump
Gambar 2. 53 Perbedaan prinsip kerja antara gear motor dengan gear pump
80
2) Internal gear motor Cara kerjanya adalah bila ada tekanan di sisi inlet maka akan mendorong gigi – gigi inner rotor dan rotor ring sehingga motor berputar. Pada saat gigi inner rotor bagian atas bertemu dengan rotor ring akan terjadi penyekatan.
b. Vane Motor Oli bertekanan dari sisi input akan mendorong Vane, sehingga drive shaft akan ikut berputar dan akan memutar perlengkapan kerja Spring clip berfungsi untuk manjaga posisi Vane agar selalu merapat pada ring.
Gambar 2. 54 Struktur dari vane motor
81
Gambar 2. 55 Gambar potongan dari vane motor
c. Piston Motor Sebuah disc yang ditumpu oleh bearing mendapat tekanan fluida, maka disc tersebut akan berputar. Arah putaran disc tersebut tergantung dari arah mana fluida tersebut diberikan ke disc. Apabila tekanan hidrolik diberikan di titik F maka disc akan berputar ke arah kanan. Sebaliknya, bila tekanan diberikan ke titik F’, maka disc akan berputar ke arah kiri. Agar disc mendapat torque yang besar, maka pada disc dipasang piston dan piston masuk ke dalam cylinder block.
Gambar 2. 56 Gaya yang bekerja pada piston motor
82
Oli masuk ke dalam cylinder block melalui valve plate inner port (tergantun ke arah mana putaran diinginkan) selanjutnya menekan piston. Akibatnya dari gaya pada piston in, maka disc akan berputar yang selanjutnya diteruskan ke output shaft yang berhubungan dengan load (beban). Untuk merapatkan antara valve plate dengan cylinder block, maka apad center shaft dipasang centering spring. Sedangkan fungsi dari center shaft sendiri adalah untuk menjaga kelurusan cylinder blocks.
Gambar 2. 57 struktur pada piston motor
d. Orbit Motor Stator tidak bergerak karena terikat dengan housing. Pada saat ada oli bertekanan dari sisi inlet port, maka akan mendorong rotor untuk bergerak terhadap stator. Dan rotor disini duhubungkan dengan output shaft, sehingga output shaft ikut berputar.
83
Pada motor grader aplikasi dari orbit motor adalah digunakan pada komponen circle rotation motor. Dibawah ini adalah struktur dari bagian circle rotation motor.
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Outp Output ut Shaf Shaftt Flange Flange Oil seal seal Taper Taper roller roller bearin bearing g Main driv drive e shaf shaftt Star Star gear gear
7. Gero Gerole lerr hous housin ing g 8. Disc Disc valve valve drive drive shaft shaft 9. Disc Disc valv valve e 10. Check Check valve valve 11. 11. Valv Valve e plat plate e 12. 12. Pump Pumpin ing g hous housin ing g
Gambar 2. 58 struktur circle rotation motor pada motor grader GD705A-4
84
Uraian Materi Kegiatan Belajar 2
A cc umulator A. Fungsi dari accumulator :
Menyimpan energy (store energy)
Meredam kejutan (absorb shock)
Menaikkan tekanan bertahap
Menjaga tekanan konstant
Gambar 2. 59 Fungsi Accumulator
B. Tipe dari accumulator : 1. Pneumatic Accumulator Accumulator (Gas Loaded) Loaded) Pada accumulator tipe ini prinsip kerjanya adalah pemampatan gas. Oli dan gas berada dalam satu ruangan yang dipisahkan oleh suatu komponen, bila tekanan oli 85
naik, maka oli akan masuk ke dalam accumulator dan menekan gas. Ketika tekanan oli mulai turun, maka gas yang telah termampatkan tadi akan mengembung dan mendorong oli keluar dari accumulator. Berikut
macam pneumatic accumulator berdasarkan jenis pemisah antara oli
dan gas : a. Piston Tipe Accumulator
Gambar 2. 60 Accumulator type piston
b. Bladder Type Accumulator Accumulator
Gambar 2. 61 Accumulator type bladder
86
Proses kerja : 1. Setelah engine dimatikan, ketika control lever netral, chamber (A) didalam bladder tertekan oil oil pressure dalam chamber chamber (B) 2 2. Ketika Ketika control lever lever digerakkan, digerakkan, oil pressure pressure pada chamber chamber (B) turun menjadi menjadi 30 kg/cm dan pressure dari nitrogen pada chamber (A) mengembangkan bladder jadi oil pada chamber (B) berfungsi sebagai pilot pressure untuk menggerakkan control valve Gambar 2. 62 Cara kerja accumulator type bladder
c. Diaphragm Type Accumulator
Screw plug Seal ring
Gas Fluid (oil)
Diapraghm
Shut off button Steel shell Gambar 2. 63 Accumulator type diaphragm
87
Hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan accumulator, yaitu :
- Tidak boleh melakukan pengisian accumulator dengan menggunakan oksigen, karena akan meledak bila oksigen bercampur dengan oli bertekanan,
- Tidak boleh mengisi accumulator dengan udara. Ketika udara dimampatkan atau dikompresi, uap air dalam udara yang mengembun akan dapat mengakibatkan karat, merusak seal atau bagian – bagian – bagian bagian yang peka dengan air, gunakan inert gas pada accumulator accumulator seperti seperti nitrogen kering, tidak berbahaya berbahaya - Selalu gunakan terhadap part – part – part part dan aman dipergunakan, dipergunakan, disyaratk an, - Pengisian accumulator tidak boleh melebihi tekanan gas yang disyaratkan,
- Bila akan melakukan perbaikan pada accumulator atau akan melakukan pelepasan, tekanan gasnya harus direlease dan juga tekanan hidroliknya, disassembly. - Jaga kebersihan sewaktu disassembly.
2. Weight Loaded Accumulator Accumulator ini adalah accumulator yang pertama kali muncul. Prinsip kerjanya adalah bila tekanan hidrolik meningkat maka oli akan masuk ke dalam accumulator dan akan mendorong pemberat yang diletakkan pada piston. Ketika tekanan hidrolik turun maka karena gaya gravitasi, pemberat akan mendorong oli keluar.
Gambar 2. 64 Contoh weight load accumulator
88
3. Spring Loaded Accumulator Prinsip kerja accumulator jenis ini sama dengan tipe weight loaded, hanya saja pemberat disini menggunakan spring. Pada saat tekanan hidrolik ti nggi maka, oli akan masuk dan menekan spring. Ketika tekanan hidrolik menjadi turun, maka spring yang tadinya tertekan akan mendorong balik oli keluar dari accumulator. Spring loaded accumulator dibagi menjadi dua jenis, yaitu : a. Internal Spring Loaded
Gambar 2. 65 Contoh internal spring load accumulator
b. External Spring Loaded Proses kerja spring loaded accumulator dapat bervariasi dengan merubah :
-
Panjang spring Kekuatan spring Preload pada spring Ukuran piston Panjang langkah piston
Gambar 2. 66 contoh external spring load accumulator
89
Rangkuman Materi 2 Hydraulic
tank
berfungsi
untuk
tempat
penampunagn/penyediaan
oli
dan
pendinginan oli yang kembali dari sistem. hydraulic tank terbagi menjadi dua yaitu pressurized dan unpressurized. unpressurized. Hydraulic pump berfungsi untuk menghasilkan aliran (flow), dimana prinsip operasinya disebut dengan displacement.Hydraulic pump diklasifikasikan menjadi 2 yaitu Non Positif Displacement Pump dan Positif Displacement Pump. Jenis pump yang termasuk ke dalam Non positif displacement pump adalah pompa impeller, pompa propeller.dan pompa sentrifugal. Jenis pump yang termasuk ke dalam positif displacement pump adalah gear pump, vane pump, dan piston pump. Internal leakage pada eksternal gear pump ada 3 jenis yaitu top leareance, side clearence, dan backlash. Hydraulic filter berfungsi untuk menyaring kotoran sebelum atau sesudah masuk kedalam sistem hydraulic. Control Valve terbagi menjadi 3 jenis yaitu pressure control valve valve (katup pengontrol tekanan), flow control valve (katup pengontrol jumlah aliran) dan directional control valve (katup pengontrol arah aliran). Pressure control valve terbagi menajdi 3 yaitu poppet type, piston type, dan pilot type. flow control valve terbagi t erbagi menajdi 6 yaitu, throotle valve, vacum valve, flow reducing valve, flow divider valve, demand valve, dan quick drop valve. sedangkan untuk directional control valkveterbagi menjadi 3 yaitu series valve circuit, pararel valve circuit, dan tandem valve circuit. Actuator berfungsi untuk menggerakkan menggerakkan perlengkapan perlengkapan kerja (attachment).Prinsip (attachment).Prinsip kerjanya merubah energi kinetis menjadi energi mekanis b aik dalam bentuk reciprocating reciprocating (naik turun) maupun rotary (putaran). (putaran). Actuator reciprocating reciprocating type terdiri dari single acting dan double acting, Motor hidrolik bekerja berkebalikan dengan pompa yaitu merubah enrgi hydraulis menjadi energi mekanis berupa putaran. jenis motor hidrolik diantaranya gear motor, vane motor, piston motor dan orbit motor. Accumulator berfungsi untuk : menyimpan menyimpan energi, meredam kejut, menaikkan tekanan dan menjaga tekanan konstan. Jenis accumalator terdiri atas, pneumatic accumulator,
weihgt
loaded
accumulator,dan
spring
loaded
accumulator.
Jenis
accumulator Pneumatic Pneumatic accumlator accumlator (gas loaded) loaded) terdiri dari piston piston type, bladder type, type, diaphragm type.
90
S oal L ati ati han 2 1. Sebutkan perbedaan antara hydraulic tank unpressurized dan pressurized? pressurize d? 2. Apa yang dimaksud displacement pump? 3. Apa yang dimaksud internal leakage external gear pump? dan apa akibatnya apabila internal leakage tidak diatasi? 4. Sebutkan fungsi dari dari quick drop valve? 5. Sebutkan perbedaan antara directional control valve tipe tandem dengan tipe pararel? 6. Sebutkan perbedaan antara hidrolik cylinder type single acting dan double acting? 7. Sebutkan fungsi dari cushion valve pada boom cylinder PC? 8. Sebutkan fungsi dari accumlator? accumlator? 9. Mengapa tidak boleh mengisi accumulator dengan oksigen? 10. Sebutkan sumber internal leakage pada gear pump?
K unci J awaba waban n S oal oal Latihan Latihan 2 1. Unpresserized Unpresseri zed tekanan tidak tidak dibatasi, sedangakn pressurized dibatasi. 2. Displacement adalah banyaknya flow pompa tiap cycle atau putaran. 3. Internal leakage adalah kebocoran oli dalam suatu sistem dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. 4. Quick drop valve berfungsi untuk mempercepat proses penurunan blade 5. Type tandem bergerak dengan apabila slah satu silinder telah digerakkan sedangkan tyipe pararel dapat bergerak secara langsung tanpa menunggu inpiutan flow dari silinder yang lain. 6. Single Acting bergerak naik karena tekanan oli dan bergerak turun karena berat dari beban itu sendiri (gaya gravitasi), sedangkan doiuble acting bergerak karena ada tekanan oli. 7. Mengurangi kecepatan pukulan piston pada akhir langkahnya, sehingga meringankan beban kejut pada chasis dan mengurangi suara pukulan piston. 8. Fungsi accumulator adalah menyimpan energi, meredam kejut, menaikkan tekanan dan menjaga tekanan konstan. 9. Apabila oksigen bercampur dengan oli bertekanan akan menyebabkan ledakan . 10. Side clearence, top clearence, dan backlash
91
Lembar Kerja 2 1. Tugas Praktek Tunjukkan lokasi pompa pada unit Lakukan pembongkaran pompa, jelaskan nama komponen dan cara kerjanya 2. Alat dan Bahan Unit PC 200-8 Unit D85ESS-2 Pompa tipe F,G,P,K dan S Shop Manual PC 200-8 dan D85ESS-2 3. Keselamatan Keselamata n Kerja Patuhi peraturan keselamatan kerja Gunakan APD Perhatikan bahaya terjepit dan kejatuhan benda praktek 4. Langkah kerja Buka shop manual PC 200-8 pada halaman circuit hydraulic system Tunjukkan lokasi komponen pompa pada PC 200-8 dan D85ESS-2 Lakukan dissassembly pompa, jelaskan nama komponen, fungsi, serta cara kerjanya
92
KEGIATAN BELAJAR III Tujuan Kegiatan Belajar 3
A plik asi as i Hy draulic dr aulic
Lingkup Bahasan
Aplikasi hydraulic hydraulic
Kegiatan Pembelajaran Circuit hydraulic Dozer D85ASS-2A Circuit hydraulic hydraulic excavator PC200-8 Circuit hydraulic Dump Truck HD785-7
Ranah Indikator Keberhasilan
Kompetensi P
K
S
Dapat menjelaskan circuit hydraulic Dozer D85ESS-2A Dapat menjelaskan circuit hydraulic hydraulic excavator PC200-8 Dapat menjelaskan circuit hydraulic Dump Truck HD785-7
93
Uraian Materi Kegiatan Belajar 3
Ci rcuit hydra hydraul ulic ic D ozer ozer D85E D85E S S -2A -2A A. Work Equipment Hydraulic Piping Diagram D85ESS-2
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5.
Blad Blade e Right Right brace brace Right lift cylinder cylinder Left Left tilt tilt cylind cylinder er Hydraulic Hydraulic pump (Serial No.3001 – No.3001 – 3033:SAL(3) 3033:SAL(3) – – 100) (Serial No.3034 and up : SAL(3)-80)
6. Oil Oil filte filterr 7. Main Main contro controll valve valve 8. Hydraulic Hydraulic tank 9. Left Left brace brace 10. Oil cooler cooler (piping (piping type) 11. Suction valve
Gambar 3. 1 Work equipment piping diagram
94
B. Work Equipment Hydraulic Circuit Diagram D85ESS-2
: n a g n a r e t e K
e v l ) a 0 v 0 f 1 e i l ) 3 e ( r e r L r e v e e r A l v d l k e a e S e v e v a ( n a d i v l v l e n l a v p a k l i r l y k m v c a v f c b e y v t i n u l e t l f c r k f i e a p o h n l i e n t l t t r c o r f l t i a i t i e n l e f c c n d t i l i l o a c d i r e d c c a a e u u c o u l i i a d l l l l a a r a r n L S B M o l b u u d d i . . . . o b t a r a r y y a A B C D c h d t g y d H H M 3 3 3 3 l i f y e i O L R H H . . . . . . . . 1 2 3 4 5 6 7 8
Gambar 3. 2 Hydraulic circuit diagram D85ESS-2
95
C. Work Equipment Hydraulic System Diagram D85ESS-2
: n a g n a r e t e K
) 0 0 1 ) 3 ( e L r e v A l r e v e l a e d S e v ( v a e n d i v l v l n l a v p a k l i l y k m v c a v f c e y v t i n u l e f r c t i l f h a p o l i e e t t l t r c n f t l o e r i i i l c c e f d t i n l i l n i r e d c o a c d a a e u u c a i o u l l l l d a a b u r a r n L S B M o l d d i . . . . o b t a y y a A B C D c t h r H H M 3 3 3 3 l g d i f y e i O L R H . . . . . . . 1 2 3 4 5 6 7
96
Uraian Materi Kegiatan Belajar 3
C irc uit hydraul hydraulic ic Hydraulic Hydraulic E xcavato xcavatorr P C 200-8 200-8 A. Work Equipment Hydraulic Piping Diagram PC200-8 1. Lay out
97
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 14.
Bucket Bucket cylin cylinder der Arm cylin cylinder der Boom Boom cylind cylinder er Hydra Hydraulic ulic tank tank Hydraulic Hydraulic oil filter R.H trave travell motor motor Swing Swing motor motor Hydra Hydraulic ulic pump pump Contro Controll valve valve Oil cooler cooler L.H travel travel motor Multi Multi pattern pattern selector selector valve valve Left PPC valve valve Lock Lock leve leverr
15. Center Center swive swivell joint joint 16. Right Right PPC valve valve 17. Travel Travel PPC valve valve 18. Attach Attachmen mentt PPC valve valve 19. Hydraulic Hydraulic drift prevention prevention valve valve 20. Accum Accumula ulator tor 21. Soleno Solenoid id valve valve assem assembly bly 21A. 21A. PPC lock lock soleno solenoid id valve valve 21B. 21B. 2-stag 2-stage e relief relief solenl solenloid oid valve valve 21C. Swing Swing brake solenoid solenoid valve valve 21D. Travel Travel speed solenoid solenoid valve valve 21E. Travel Travel junction junction solenoid solenoid valve valve 21F. ATT selector selector solenoid solenoid valve valve
2. Control valve position
98
99
B. Work Equipment Hydraulic System Diagram - Proses ketika boom raise
Keterangan : Ketika attachment digerakkan ke posisi boom raise, pressure oil dari control valve bekerja pada bagian ring shaped area (S)(= (d1) area - (d2) area). Dikarenakan perbedaan penampang antara outside diameter (d1) dari poppet (5) dan seat diameter (d2), sehingga menghasilkan tekanan oil yang melawan spring (4) ke arah kiri. Dan hasilnya poppet (5) dapat bergeser ke arah kiri. Dari pergerakan poppet (5) tersebut, tekanan oil dari control valve dapat melewati dari bukaan poppet (5) dan aliran oil mengalir ke sisi bottom dari ujung boom cylinder dan boom cylinder akan memanjang (boom raise).
Hydraulic circuit diagram PC 200-8 pada lampiran 100
Uraian Materi Kegiatan Belajar 3
C ir cuit hydraulic hydraulic Hy draulic draulic E xc avator vator HD 785-7 A. Work Equipment Hydraulic Piping Diagram HD 785-7
Gambar 3. 3 Hydraulic piping diagram
101
B. Work Equipment Hydraulic System Diagram
A
A
Keterangan : Ketika hoist lever yang terletak didalam kabin dioperasikan le posisi RAISE, hoist spool (2) akan terdorong ke arah kiri oleh gaya dari solenoid valve. Hasilnya oil mengalir dari chamber (C), membuka check valve (3) dan masuk ke chamber (A). Dari chamber (A), oil masuk ke sisi bottom dari hoist cylinder dan cylinder bergerak memanjang (dump body RAISE). Pada saat yang sama, oil dari sisi head hoist mengalir ke posrt (B) menuju port (D) dan mengalir ke hydraulic tank
102
C. Work Equipment Hydraulic Circuit Diagram
103
Rangkuman Materi 3 Pemahaman dalam pembacaan sirkuit hydraulic unit sangat diperlukan pada saat melakukan analisa dari cara kerja tiap – tiap komponen (system) dalam 1 unit. Dengan dipahaminya sirkuit hydraulic maka dapat membantu dalam melakukan penelusuran terhadap trouble yang terjadi. Sebelum memahami sirkuit hydraulic diagram, maka terlebih dahulu dipahami work equipment hydraulic hydraulic piping yang yang menjelaskan tentang tentang letak masing - masing komponen komponen pada suatu unit.
Tugas 3 Jelaskan circuit hydraulic dari unit Dozer D155 A – A – 6 6 pada saat posisi blade floating !
Soal Latihan 3 1. Jenis pompa hydraulic yang digunakan pad unit D85ESS-2 ? 2. Jelaskan bagian – bagian – bagian bagian komponen dari unit D85ESS-2A dibawah ?
104
Kunci jawaban soal latihan 3 1. Serial No.3001 – No.3001 – 3033:SAL(3) 3033:SAL(3) – – 100 100 2. 1) Blade
6) Oil filter
2) Right brace
7) Main control valve
3) Right lift cylinder
8) Hydraulic Hydraulic tank
4) Left tilt cylinder
9) Left brace
5) Hydraulic pump
10) Oil cooler 11) Suction pipe
Lembar Kerja 3 5. Tugas Praktek Tunjukkan lokasi komponen dari hydraulic system PC 200-8 6. Alat dan Bahan Unit PC 200-8 Shop Manual PC 200-8 7. Keselamatan Keselamata n Kerja Patuhi peraturan keselamatan kerja Gunakan APD 8. Langkah kerja Buka shop manual PC 200-8 pada halaman circuit hydraulic system Tunjukkan lokasi dari komponen hydraulic system PC 200-8
105
KEGIATAN BELAJAR IV Tujuan Kegiatan Belajar 4
Pros edur edur Testing A djus djus ting & Minor Minor Trouble Trouble S hoot hooting
Lingkup Bahasan
Prosedur Testing Adjusting & Minor Minor Trouble Shooting
Kegiatan Pembelajaran Measurement Measurement & adjustment hydraulic system Minor trouble shooting hydraulic system
Ranah Indikator Keberhasilan
Kompetensi P
K
S
Dapat melakukan measurement measurement dan adjustment hydraulic system Dapat melakukan minor trouble shooting hydraulic system
106
Uraian Materi Kegiatan Belajar 4
Measur Meas urement ement & A djus dju s tment Hy draulic drauli c S ys tem A. Tools Hydraulic Measurement Measurement Pressure Gauge Group
Gambar 4. 1 Pressure gauge group
Pressure gauge group digunakan untuk mengukur oil pressure, tire air pressure, dan fuel pressure. Satuan pengukuran pada pressure gauge menggunakan PSI (Pounds Per Square Inch), Kpa (Kilo pascal) dan kg/cm 2. Dimana dalam pengukuran harus menggunakan gauge yang memiliki skala diatas tekanan yang akan diukur agar tidak terjadi kerusakan gauge karena overload. Pada pressure gauge group terdapat beberapa gauge dengan berbagai ukuran, yaitu 1500 mmHg, 10 kg/cm², 25 kg/cm², 60 kg/cm², 400 kg/cm², dan 600 kg/cm².
107
Untuk melakukan pengukuran tekanan tekanan oil pada saat boom relief relief sebesar 355 kg/cm 2, harus menggunakan pressure gauge dengan standar tekanan max diatas nilai tersebut yaitu menggunakan standar pressure gauge dengan nilai 600 kg/cm 2.
B. Measurement and Adjustment Hydraulic System 1. D85ESS-2 a. Pengukuran blade blade lift relief relief pressure
Prosedur pengukuran : 1. Parkirkan unit di tempat yang datar dan rata,
turunkan
work
(blade,ripper,dll.),
dan
equipment
aktifkan
parking
brake, 2. Lepaskan
work
measurenment
equipment plug
(1),
main
relief
kemudian
pasangkan oil pressure gauge (C) [39.2 Mpa (400 kg/cm²)]. *Saat melakukan pemasangan oil pressure gauge, pastikan tidak ada pasir dan kotoran di sekitar plug
3. Operasikan blade tilt cylinder sampai akhir dari pergerakannya (end ( end of stroke) stroke) untuk me
relievekan
dari
sirkuit
hidroliknya,
kemudian lakukan pengukuran tekanan oli pada saat engine low idling dan dan high idling. Gambar 4. 2 Prosedur Pengukuran
b. Adjustment relief relief pressure Jika pada saat pengukuran relief pressure, didapatkan nilai dibawah standar value maka perlu dilakukan adjustment pada main relief pressure. 108
Prosedur adjustment : 1. Kendorkan locknut (4) dan putar adjustment screw (5) menggunakan screw untuk melakukan adjustment pressure main relief.
Gambar 4. 3 Prosedur Adjustment
2. Untuk melakukan penambahan setting pressure main relief, dilakukan dengan cara memutar adjustment screw ke arah kanan (searah puataran jarum jam). Sebaliknya Sebaliknya jika akan mengurangi setting pressure main relief dapat dilakukan dengan memutar adjustment screw (5) ke arah kiri (berlawanan (berlawanan putaran jarum jam). 3. Lakukan adjustment adjustment pressure main relief sampai didapatkan nilai nilai relief pressure sesuai dengan setting standarnya. 1 kali putaran adjustment screw, sama dengan merubah setting pressure sebesar 200 2
kg/cm .
2. PC200-8 a. Pengukuran swing relief pressure
Prosedur pengukuran : 1) Buka cover samping sebelah kiri dari unit pada bagian hydraulic pump. Lepaskan plug pengukuran oil pressure (1) dan (2).
109
2) Install dengan
nipple
J2
pressure
dan
sambungkan
gauge
(gunakan
pressure gauge dengan ukuran 600 kg/cm2
3) Start engine dan posisikan fuel control dial ke posisi maximal, setting working mode pada posisi power mode (P) dan aktifkan swing lock. 4) Operasikan work equipment control lever untuk me-relieved swing motor dan ukur oil pressure yang terbaca pada pressure gauge
b. Adjustment swing relieve pressure 1) Jika nilai setting relieve pressure tidak sesuai dengan standar value, maka harus dilakukan adjustment pada main relieve valve. 2) Untuk
melakukan
adjustment
swing relieve pressure, kendorkan locknut
(10)
dengan
cara
menahan adjustment screw (9). 3) Setelah locknut (10) kendor, lakukan adjustment. Jika adjustment screw diputar kekanan (searah jarum jarum jam), setting pressure akan akan bertambah. Sebaliknya Sebaliknya jika adjustment screw diputar ke arah kiri (berkebalikan arah jarum jam) maka akan mengurangi nilai setting relieve pressure. Nilai 1 x putaran adjustment screw merubah setting pressure sebesar 68.4 kg/cm 2. 4) Setelah selesai melakukan adjustment, pastikan bahwa setting relieve sudah sesuai dengan standar settingnya.
110
Uraian Materi Kegiatan Belajar 4
Minor Mi nor Tro T rouble uble Shooti S hooting ng Hydr Hy draulic aulic S ys tem A. Trouble D85ESS-2 1. Hydraulic Hydraulic drift blade lift abnormal abnormal Jika ditemukan nilai pengukuran hydraulic hydraulic drift blade lift terlalu cepat dan diatas nilai standar (std.10 mm/15 mnt), menandakan terjadi banormal pada system. Untuk melakukan trouble shooting hydraulic drift abnormal dapat dicari menggunakan chart yang tersedia pada shop manual.
Keausan yang berlebih pada control valve blade lift
Block hose pada cylinder head. Apakah hydraulic drift menjadi normal ?
Keausan yang berlebih pada hydraulic cylinder
Ganti
Ganti
- Kerusakan piston seal
2. Kecepatan Blade lifting lifting rendah (tidak sesui standar) standar)
- Ketika hydraulic drift dari blade normal - Check hydraulic oil level pada hydraulic tank sebelum melakukan trouble shooting modifikas i dari blade - Check apakah ada modifikasi Lakukan langkah trouble shooting sesuai dengan tabel dibawah
Apakah pressure relief dari main relief
Cylinder dapat dipanjang dan pendekkan dengan smooth
Kerusakan dari spool blade lift control valve
Perbaiki atau diganti
Kesalahan pada adjustment main relief valve
Adjust
Kerusakan dari main relief valve
Ganti
Terdapat udara pada circuit
Bleeding udara
Apakah kondisi return ke normal ketikapressure relief ari main relief valve di adjust
111
3. Blade tidak dapat dinaikkan Lakukan pengecekan level oil di hydraulic tank sebelum melakukan trouble shooting
Apakah kondisi kondisi sebelum hydraulic pump di assembly normal ?
Kerusakan hydraulic pump
Ganti
Kerusakan hydraulic pump drive
Perbaiki atau di ganti
4. Abnormal noise terdengar disekitar hydraulic pump Lakukan pengecekan level oil di hydraulic tank sebelum melakukan trouble shooting
Apakah udara terhisap ke pump circuit ? Apakah strainer buntu ?
Apakah oil yang digunakan sudah benar ?
Kerusakan seal Piping clamp lepas Kerusakan O-ring
kencangkan
Strainer buntu
bersihkan
Kerusakan pump
Ganti
Operasikan sekali waktu dan amati perubahan yang terjadi
Inspeksi kembali
Oil yang digunakan tidak sesuai
Ganti
Apakah ditemukan partikel metal, ketika drain oil
112
Rangkuman Materi 4 Dalam melakukan trouble shooting, diperlukan peralatan – – peralatan pendukung untuk melakukan analisa. Tools tersebut antara lain digunakan untuk melakukan pengecekan dari hydraulic system, engine dan powertrain. Tools yang dipergunakan untuk melakukan pengecekan dari hydraulic system adalah pressure gauge group. Tools ini berfungsi untuk melakukan pengukuran tekanan dari system. Besarnya nilai yang diukur harus sesuai (masuk range) dari nilai standar pada shop manual. Jika didapatkan nilai pengukuran tidak sesuai dengan standarnya, maka dapat dilakukan adjustment.
Tugas 4 Jelaskan prosedur adjustment swing relief pressure Pc200-8 !
Soal Latihan 4 1. Sebutkan standar standar dari satuan tekanan tekanan ? 2. No 4 dan 5 dari gambar disamping adalah
3. Dari gambar diatas, untuk melakukan adjustment maka kendorkan dulu no ....., kemudian putar No .... . ke arah kanan untuk memperkuat tekanan, dan ke arah kiri untuk mengurangi tekanan 4. Dari gambar diatas adalah komponen dari ...
Kunci jawaban soal latihan 4 2
1. Psi, Kpa, kg/cm , Bar 2. No 4 = Lock nut, No 5 = adjusting screw 3. 4, 5 4. Relief valve
Lembar Kerja 4 1) Tugas Praktek Lakukan pengukuran dari tekanan hydraulic system PC200-8 2) Alat dan Bahan 113
Unit PC 200-8 Shop Manual PC 200-8 Pressure gauge group 3) Keselamatan Kerja Patuhi peraturan keselamatan kerja Gunakan APD 4) Langkah kerja Pastikan unit dalam kondisi aman dan parking brake diaktifkan Lakukan P2H sebelum menghidupkan engine Pastikan radius areasekitar unit aman Pasangkan pressure gauge pada check port dari komponen yang akan diukur, dan pastikan gunakan satuan tekanan yang sesuai (satuan tekanan pressure gauge diatas tekanan yang diukur) Running engine dan lakukan pengukuran
114
BAB III EVALUASI
Aspek Pengetahuan
1. Sifat-sifat dasar dasar zat cair/ fluida antara lain lain adalah adalah : a. b. c. d. e. 2. Bunyi Hukum Pascal : Rumus Hukum Pascal : 3. Tekanan _________________ adalah tekanan yang mengabaikan mengabaika n besarnya tekanan udara luar (tekanan atmosfer), atau nilai yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk pada alat pengukur tekanan, sedangkan tekanan _________________ adalah tekanan yang dipengaruhi oleh besarnya tekanan udara luar. 4. Kecepatan gerak piston piston ditentukan ditentukan dengan dengan rumus : 5. Sifat-sifat orifice adalah orifice adalah : a. b. c. d. 6. Hubungan antar komponen komponen sistem hidrolik di atas terbagi menjadi dua jenis, yaitu _________________ dan_________________ . 7. Terjadinya kerusakan pada oli antara lain disebabkan oleh _________________ dan _________________ _________________ akan menurunkan kualitas oli dan menyebabkan kerusakan pada komponen serta gangguan pada sistem. 8. Fungsi oli (pelumas) diantaranya adalah : a. b. c. d. e.
115
Matching 1. Berfungsi untuk menaikkan tekanan, mengatur jumlah
aliran
dan
arah
aliran
oli
untuk
mengoperasikan perlengkapan kerja unit. 2.
Berfungsi kerja
untuk
menggerakkan
(attachment (attachment ). ).
Prinsip
panampungan/ panampungan/
perlengkapan
kerjanya
adalah
penyediaan penyediaan
oli,
pendinginan oli yang kembali dari sistem. 4. Mengurangi
benturan
antara
piston
untuk
C. Backlash 2
E. 25 Kg Kg/cm F. Cushion
G. Hydraulic oil 2
H. 30 Kg/c Kg/cm m
2
I. 210 Kg/cm
J. Hydraulic pressure valve
dengan d engan
2
K. 75 Kg/c g/cm
2
L. 125 125 Kg/c Kg/cm m
silinder pada bulldozer. 5. Berfungsi
B. Side clereance D. Top clereance
merubah tenaga hidrolik menjadi tenaga mekanis. 3. Tempat
A. Hydraulic tank
2
menyaring
kotoran
yang
terkandung di dalam oli, agar tidak ikut bersikulasi ke dalam sistem.
M. 140 Kg/cm Kg/cm
N. Hydraulic control valve O. Piston valve P. Hydraulic filter
6. Internal leakage antara gigi yang satu dengan gigi
Q. Hydraulic cylinder 2
R. 175 175 Kg/c Kg/cm m
lainya. 7. Internal
leakage
antara
ujung
gigi
dengan
rumahnya. 8. Internal leakage antara sisi gigi dengan sisi plat. 9. Gear pump type FAL/R. type FAL/R. 10. Gear pump type GAL/R. type GAL/R. 11. Gear pump type PAL/R. type PAL/R. 12. Gear pump type KAL/R. type KAL/R. 13. Gear pump type SAL/R. type SAL/R.
Aspek Ketrampilan
NO 1
MATERI / KOMPONEN
Menunju Menun jukk k an lokasi lok asi peng ukur uk uran an hydraulic hydr aulic s ys tem dan mela melakuk kuk an penguk uran
WAKTU
Nilai
(menit) 15
PC 200-8 116
a. Main Relief b. Self Reducing c. Pilot pressure D85ESS-2 a) Main Relief b) Modulating time c) Steering pressure d) Hydraulic Hydraulic drift
Aspek Sikap
No 1
Aspek Penilaian
Kurang
Cukup
Baik
Penilain non Teknis - Pemakain tools - Sikap kerja - Safety
KRITERIA KELULUSAN 1. Nilai minimum standar kelulusan untuk setiap pelatihan adalah sebagai berikut: Program Pelatihan
Peserta Pelatihan
Nilai Teori Minimum
Basic Training (BC1, BC2, BMC dan BTC)
Lulusan SMK Lulusan D3/S1 Customer Mechanic/Intensif Technical Officer Instructor Customer Operator Mechanic Technical Officer Instructor Customer Parts Crew Mechanic Technical Officer
75 80 70 80 80 85 70 70 80 80 85 70 75 80 80
Technical Training (PM, COH, R&I, MTS dan RMN)
Operation Training
Parts Training
Nilai Praktek Minimum 75 75 70 75 75 75 70 70 75 75 75 70
117
Management Management Training
Kuliah Alat Berat
Instructor Customer Parts Crew Mechanic Technical Officer Instructor Customer Mahasiswa
85 70 75 80 80 85 70 75
2. Nilai test teori dan praktek minimal pada point (1) diatas mempunyai bobot yang sama dan berdiri sendiri pada setiap pelajaran, salah satu tidak memenuhi nilai minimal tersebut, berarti tidak lulus, baik pada ujian per paket maupun pada ujian akhir. 3. Nilai Prestasi Rata-rata merupakan penggabungan Nilai Pengetahuan Rata-rata dengan bobot 30% dan Nilai Ketrampilan Rata-rata dengan bobot 70%. Nilai Prestasi Rata-rata ini merupakan tolak ukur prestasi Peserta Pelatihan.
118
BAB IV PENUTUP
Peserta pelatihan secara pengetahuan harus menguasai kompetensi-kompetensi yang terdapat pada modul ini, dengan menguasai kompetensi tersebut peserta pelatihan diharapkan dapat melakukan praktek sesuai dengan table cek kemampuan pada modul ini. Pada dasarnya dalam modul ini bertujuan agar peserta pelatihan dapat mengetahui struktur, lokasi dan fungsi dari suatu unit-unit alat berat. Modul Product Knowledge ini termasuk kedalam salah satu materi dalam pelatihan Basic Mechanic Course (BMC), setelah peserta lulus dalam pelatihan ini maka peserta dapat melanjutkan ke pelatihan selanjutnya seperti Preventive Maintenance Unit, Component Overhaul dan Remove Install Component pada unit. Peserta pelatihan diharapkan terus melanjutkan pembelajaran yang berkaitan dengan sistem pemindah mekanis secara mandiri setelah pelatihan ini berakhir, sehingga dapat dijadikan persiapan untuk mengikuti pelatihan selanjutnya. Pada pelatihan berikutnya akan dibahas lebih detail mengenai Sistem pemindah mekanis bahkan sampai aplikasinya di unit. Akhir kata, semoga modul ini dapat bermanfaat bermanfaat untuk kita semua. semua.
119