Hidrolik Dan Elektro Hidrolik

HYDRAULIC Oleh : Zharfan Ghafara Gunawan

D4 – Teknik Perancangan dan Konstruksi Mesin

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.











a) Pengenalan 

Sistem hidrolik adalah suatu sistem yang menggunakan fluida bertekanan untuk mentransmisikan daya antar tempat dimana daya tersebut dihasilakan ke suatu tempat daya itu digunakan. Berbagai Karakteristik Transmisi Daya

Mekanik Murah dan sederhana Rugi-rugi kecil Jarak Terbatas



Elektrik Jarak tidak terbatas Rugi-rugi besar

Pneumatik Jarak relativ jauh Mudah dikontrol Kecepatan tinggi Untuk Beban ringan

Hydraulic Untuk beban berat Mudah dikendalikan Kecepatan rendah Rugi-rugi besar Rugi-rugi besar η = 70% Jarak terbatas

Konversi satuan :

1 Pascal = 1 N/m 2 1 Bar = 105 Pascal = 14,7 Psi 1 Psi = 1 lb/inch 2 = 1/14,7 Bar 1 Mpa = 1 N/mm 2



Komponen Sistem Hidrolik

Prime Mover

Pressure Generator

Pressure Regulator

Aktuator

Flow Control

Directional Control Valve











1. Pompa Hidrolik Berfungsi sebagai pressure generator (pembangkit tekanan). Ada 2 macam pompa : Simbol 1 flow direction Simbol 2 flow direction

2. Pressure Relieve Valve (PRV) Berfungsi sebagai pembatas takanan kerja sistem hidrolik. Tekanan dapat disetel sesuai kebutuhan, jika tekanan sistem hampir melebihi tekanan yang telah disetel, maka katupnya akan membuka sehingga tekanan kembali dibawah tekanan yang disetel. P

Simbol pressure relieve valve T

3. Hydraulic Power Package Merupakan 1 paket yang terdiri atas Motor, Pompa, Pressure Relieve Valve, dan Barometer. Biasanya dijual di pasaran dengan spesifikasi tertentu, dan ada yang terdiri dari 2 pompa dalam 1 Power Package. P

T

Simbol Hydrauic Power Package

Ts

4. Katup Kontrol Arah Aliran (Directional Control Valve) Penamaan katup sesuai jenisnya : 2/2 Normally Closed

3/2 Normally Closed

A

A

P

4/2

P

A

B

P

T

4/3

T

A

B

P

T











b) Standar Penomoran Berdasarkan DIN-ISO5599-3 Pressure Output Return Signal

1. Metode Aliran :

DIN

ISO

P A, B R, S, T Z, Y, X

1 2, 4 3, 5 10, 12, 14

A

General Manual Operation



P

A

Push Button



P

A

Level Operated



P

A

Level Operated Detent



P

A

Font Pedal



P

A

Mechanical Spring



P A

Mechanical Roller



P

A

Mechanical Roller Idle



P

2. Katup Gerbang 

Katup fungsi OR

C

B

A C



Katup fungsi AND A

B

3. Aktuator Linear 

Single Acting



Double Acting

4. Akumulator Berfungsi sebagai penstabil tekanan (mengghindari hydraulic impact) dan sebagai tempat penyimpan cadangan tekanan.











Latihan 1 : Mesin Pengangkat Mobil

Beban maks (W) = 3 ton Panjang langkah (L) = 2 m Waktu tempuh (t) = 30 sec Tekanan maks (P) = 6 bar

Tentukan dimensi piston (diameter), spesifikasi power pack, dan rancang rangkaian sistem hidrolik ! Penyelesaian : Diasumsikan pressure drop :

Pressure line = 1 bar Suction line = 0,5 bar Return line = 0,5 bar

Total = 2 bar, maka P efektif = 6 – 6 – 2 2 = 4 bar = 4 x 10 5 Pascal Maka gaya yang harus diberikan piston adalah F = W + 10%.W = 110% W = 1,1 .(3000) = 3300 kg = 32.373 N P = F/A A = F/P

        √   √          

Diameter piston :

Flow max : Q = A.v ; v = 2/30 = 0,06 m/s Q = π (0,32/2) 2 . 0,06 = 4,82 x 10 -3 m3/s = 4,82 liter/sec Daya fluida

P.Q

(6x105) (4,82x10 -3)

2892 Watt











Daya motor

= Daya mekanik x fc = 3856 Watt

= 3213 x 1,2 = 3,856 kW = 4 kW

Spesifikasi Power Pack : Flow max > 4,82 liter/sec Pressure max > 6 bar Daya input = 4 kW

Rangkaian sistem hidrolik :

B B

A

A

B

A

A

P

T

P

A

B

P

T

T P

T

Ts Ts

Alternatif 1

Alternatif 2













Latihan 2 (PR) LIFT HIDROLIK

Diketahui: L Waktu tempuh Kapasitas angkat Tekanan power pack Rugi-rugi hidrolis Rugi-rugi mekanis Diameter batang piston (d)

= 3 meter = 10 detik = 1000 kg = 200 bar = 20% = 10% = 5 cm

Tentukan diameter piston (D) dan spesifikasi power pack yang dibutuhkan ! Rancang sistem hidroliknya jika lat tersebut naik dengan kecepatan maksimum dan kecepatan turunnya dapat diatur, juga pada saat lift mati, posisi ift harus tetap P efektif = 200 – 200 – (200.20%) (200.20%) = 160 bar = 160 x 10 5 Pascal F = W + 10%W = 110% W = 1,1 . 1000 = 1100 kg = 10.791 N P = F/A maka A = F/P











Daya fluida Daya mekanik Daya motor

= P.Q = (200.105) (0,35 x 10 -4) = Daya fluida/n p = 7000/0,8 = Daya mekanik x fc = 777,7 . 1,2

= 7000 watt = 7777,7 watt = 9,33 kW

Spesifikasi Power Pack : Flow max > 0,35 liter/sec Pressure max > 160 bar Daya input = 10 kW Rangkaian hidrolik :

A

A

A

P

B

B A

B

P

T

P P

T

T

Ts Ts

Alternatif 1

Alternatif 2











Latihan 3 : Mesin Stamping

Buatlah rangkaian hidrolik sebuah mesin stamping dengan 2 PRV !

B

B

A

B

A

A YA P

T

A

B

P

T

YB

P P

T T P

T

P

T











Latihan 4 : Mesin bor hidrolik

Buatlah rangkaian hidroliknya !

A

A

B

B A

YA P

T

YB P

T











c) Elektro Hidrolik Sensing Element

Pump

Pump

PRV

Control

Sensing

System

Element

DCV

FCV

Flowchart Elektro Hidrolik

Input Device pada sistem elektro hidrolik : Berfungsi untuk memberikan signal masukan ke kontroler 3 1 Tebagi menjadi : manual input : Push button 

4

2

NO

NC

3

1

4

2

Push button with detent NO 2

4

Selector / change over 1

NC

Actuator













Terdiri atas :

-

Sensor kontak (limit switch) Sensor induktif (benda logam) Sensor optik (cahaya/warna) Sensor Magnetik (feromagnetik) Kapasitif (semua benda) Ultrasonik (benda tidak berpori)

Output Device : berfungsi untuk meneruskan signal kontroler ke aktuator A1



Relay dan Kontaktor A2



Selenoid Valve

d) Perancangan Kontrol Gerakan 1. 2. 3. 4. 5.

Metode Intuitif (trial and error) Metode cascade (pneumatic) Metode shift register (pneumatic) Metode logic (mikrokontroller) Metode latching (hidrolik)

Metode Intuitif : Latihan 5 : Mesin Angkat Mobil Otomatis A











Latihan 6 : Mesin Stamping Elektrik dengan Metode Latching Metode Latching 1. Identifikasi gerakan : A maju, B maju, B mundur, A mundur A+ B+ BAWaktu : 6 det, 6 det, 2 det, 2 det. det. Diagram langkah Silinder A

1 0

Silinder B

1 0

1

2

3

4

Diagram Waktu A

B 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

2. Rancang rangkaian sistem hidrolik berdasarkan diagram langkah dan diagram waktu

16











Rangkaian : A0

A1

B0

B1

B

B

A

A

A

B

YA

A

B

P

T

YB P

T

P

P

T

T

P

T

P

Ts

+24V 1

1 EMERGENCY

T

Ts











Latihan 7 : Mesin pemindah barang otomatis

Identifikasi gerakan : A maju, B maju, A dan B mundur A+ ; B+ ; A-BDiagram langkah : Silinder A

1 0

Silinder B

1











Single selenoid, Relay = 3 + 1 = 4 rela y Silinder A

A1

1 0

ON

Silinder B

B1

1

B0

0

1

2

K1

3

K2

K3

K4

Rangkaian :

B1

B0

1 A

A YA

B

B

0 A

B

A

A YB

A B













Rangkaian Mesin Pemindah Barang Versi Metode Intuitif (1 relay) : +24V 2

1 EMERGENCY 2

4

1 B1

B0

STOP 2

1 A

3 3

B

B

0 A

K1

4 3 4

B0 A

B

A

A

A B

3

4

4

3

3

1 YA

K1

YB P

T

P

T

A1

B1 4

4











Diagram Waktu : Motor A

1

0 Silinder B

1 0

Latching kontrol elektrik : Silinder A

ON

Silinder B

2

4

6

1 0 1

A1

8

10

12











Latihan 9 : Mesin Plastic Extruder Identifikasi gerakan : MA ON ; (M A OFF + Silinder Potong) ; (Silinder naik + M A ON) Diagram langkah : Silinder A

1 0

Silinder B

1 0

Diagram waktu : Silinder A

1

1

2

3











+24V 2 1

2

Rangkaian :

6

1 K2 3 A0

2

4

A1 ON_CONTINOUS

3

3 ON

4

A

3 K1

4

3 PLAT

K2

K2

4

4

3

3

3 K1

4

4

4

1 A

B

B

A1 A

2

YA P

T

YB

3 P

T

YA K1 4

YB











Diagram Waktu : Motor A

1

0 Silinder B

1 0

Latching kontrol elektrik Silinder A

4

6

8

1

ON

Silinder B

2

0 1

B2 B1

B1

10

12













SILINDER A

A

SILINDER M

B

Rangkaian : B A

A 0 A 1 A 2

A B

A A

A YA2

B

P

P

T

YMA

YA1 = GERAK CEPAT YA2 = GERAK LAMBAT

A

YA3

YA1

P

B

Hidrolik Dan Elektro Hidrolik

Recommend Documents