13. Hydraulic Actuator

5/24/2018 13. Hydraulic Actuator

1/18

6/25/2014

1

D R . G E S A N G N U G R O H O

SISTEM HIDROLIK

HYDRAULIC SYSTEM

DASAR-DASAR HIDROLIK

Hydraulyc berartipembangkitan gaya dan

gerakan denganmenggunakan fluidahydraulic.

Sifat-sifat fluida Mudah menyesuaikan

bentuk.Zat cair / fluida dapatdengan mudahmenyesuaikan bentuk padasegala tempat (container)

zat cair/fluida tidak dapatdimampatkan

Zat cair/fluida mengalirdari tekanan tinggi ketekanan rendah

Zat cair/fluida

meneruskan tekanan kesegala arah

Physical principle of hydraulic

Hukum PASCAL: Zat cair dalam ruang

tertutup dan diam (tidakmengalir) yangmendapatkan tekanan, maka

tekanan tersebut akanditeruskan ke segala arahdengan sama rata dan tegaklurus bidang permukaannya.

P= tekanan

F=gaya tekan

A= luas penampang


2/18

6/25/2014

2

Dalam bejana tertutup

maka semua titikmendapatkan tekananyang sama.

Pada gambar disampingberlaku:

sedangkan

Maka

Tekanan absolut dan tekanan gauge

Dalam melakukanpengukuran tekanan,

terdapat dua macampembacaan, yaitu: Tekanan gauge: tekanan

yang besarnya tidakdipengaruhi oleh tekananudara luar (atmosfir), ataunilai yang ditunjukkan oleholeh jarum penunjuk padaalat ukur tekanan.

Tekanan absolut: tekananyang dipengaruhi olehbesarnya tekanan udara luar.

Tekanan absolut= tekanangauge + tekanan atmosfir.

Aplikasi sistem hidrolik

Penggunaan tenaga hidrolik dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu:Stationary hydraulicMobile hydraulic

Aplikasi stationary hydraulic antara lain:

Production and assembly machinesPressesLifting and conveying devicesInjection moulding machinesLiftRolling linesDll


3/18

6/25/2014

3

Aplikasi mobile

hydraulic: Hydraulic jack

Construction machinery

Tipper, excavator,elevating platform

Lifting and conveyingdevice

Agriculture machinery

Keuntungan-keuntungan penggerak hidrolik:

Transmisi gaya yang besar dengan menggunakan komponen yang kecil(intensitas daya tinggi) Pengaturan arah, kecepatan dan tekanan dapat dilakukan dengan mudah,

sehingga gerakan bisa lebih teratur. Penempatan dan pengaturan komponen-komponen hidroliklebih sederhana dan

tidak diperlukan tempat yang besar. Start-up under heavy load Operasinya lembut Pengendaliannya bagus

Kelemahas penggerak hidrolik: Bagian-bagian tertentu harus dibuat sangat cermat. Menghasilkan polusi berupa minyak hidrolik Sensitif terhadap kotoran Dipengaruhi temperatur Faktor efisiensinya rendah

Hydraulic system efficiency Hydraulic fluid

Pada prinsipnya semua cairan dapat digunakansebagai pemindah energi tekanan. Namun dalaminstalasi hidrolik memerlukan fluida hidrolik yangmempunyai karakteristik tertentu. Air tidak dapatdipakai sebagai fluida hidrolik sebab air dapat

menyebabkan beberapa masalah misalnya korosi,titik didih, titik beku dan viskositas rendah.

Tugas dari minyak hidrolik:Pemindah tekananPelumasPendinginPeredam osilasiPelindung karat

Transmisi sinyal


4/18

6/25/2014

4

Oli hidrolik mempunyaisifat sifat:Tidak dapat dimampatkan (uncompressible)

Mudah mengalir (fluidity)

Mempunyai sifat fisika dan kimia yang stabil

Mempunyai sifat melumasi

Mencegah terjadinya karat

Bersifat mudah menyesuaikan dengan tempat

Harus dapat memisahkan kotoran.

HIDRAULIC SYSTEM COMPONENTS 1. Power supply section

Unit power supplyberfungsi untukmenghasilakan dayahidrolik dengan caramengubah energi mekanik

dari motor penggerak. Komponen-komponen

pada unit power supplyadalah: drive Hydraulic pump Pressure relief valve Filter Heater and cooler Reservoir


5/18

6/25/2014

5

1a. Drive

Drive digunakan untuk

menggerakkan pompahidrolik agar dihasilkantekanan pada fluidahidrolik.

Drive dapat berupa:

Mesin diesel

Motor listrik

1b. Hydraulic pump

Pompa hidrolik

berfungsi untukmengubah tenagamekanik menjadi tenagafluida hidrolik.

Macam-macam pompahidrolik:Gear pump.

Pompa roda gigi (gearpump) banyak sekalidigunakan pada sistemhidrolik, karena pompa inisangat sedeerhana danekonomis.

Gear pump digolongkanmenjadi dua:

Internal gear pump

External gear pump


6/18

6/25/2014

6

Piston pump

Piston pump sering sekalidipakai pada sistemhidrolik modern, dimanadigunakan kecepatantinggi dan tekanan tinggi.

Piston pump dibagimenjadi dua, axial pistonpum dan radial pistonpump.

screw pump

Perhitungan volumetric efficiency dan daya untuk menggerakkanpompa

Dimana: VP=volumetric efficiency Qact=debit pompa aktual (liter/menit) Qth=banyaknya discharge secara teoritis (liter/menit)

Daya untuk menggerakkan pompa:

Dimana: P=tekanan (Kg/cm2) Q=debit (liter/menit) 450=angka konversi untuk PS

1c. Filter dan Hose Line

Oil filter digunakanuntuk menyaringkotoran yang terkandungdidalam oli agar tidak

ikut bersirkulasi kembalidalam sistem.

Dalam oil filter assy jugadipasang by pass valveyang digunakan untukmemberikan jalan lain(safety) bila filter kotoratau buntu.


7/18

6/25/2014

7

Untuk menyalurkan olihidrolik ke seluruh komponen

hidrolik diperlukan sistemplumbing, untukmenghasilkan sistemplumbing yang baik makadigunakan hose.

Fungsi hose adalah: Untukmenyalurkanoli Peredam getaran dan peredam

suara

Hydroulic hose terdiri daritiga bagian dasar: Inner tube Reinforcement layers Outer cover

1d. Tangki hidrolik

Pungsi tangki hidrolik:

Tempatpenampungan/penyediaan oli

Pendinginan oli yangkembali dari sistem

Oil reservoir(tank)

2. Hydraulic Valve

Valves adalah peralatanuntuk mengendalikanaliran energi.

Valve dapatmengendalikan danmengatur arah aliranfluida hidrolik, tekanan,laju aliran, kecepatanaliran.


8/18

6/25/2014

8

Macam-macam valves

antara lain: Pressure valve

Directional control valve

Non-return valve

Flow control valve

2a. Pressure Valve

Pressure valve have the task of controlling and

regulating the pressure in a hydraulic system and inparts of the system Pressure relief valve

Pressure regulator

Pressure relief valvePressure regulatorReduce the input pressure to a specified output pressure


9/18

6/25/2014

9

2b. Directional control valve

Components which

change, open or closeflow paths in hydraulicsystem. They are used tocontrol the direction ofmotion of powercomponent.

2/2 way valvetriggering a singleacting cylinder

3/2 way valvetriggering asingle actingcylinder

4/2 way valvetriggering a doubleacting cylinder


10/18

6/25/2014

10

2c. Non return valve

Block the flow in one

direction and permit freeflow in the other.

Pump protection

2d. Flow control valve

Untuk mengatur lajualiran minyak hidrolik


11/18

6/25/2014

11

3. Hydraulic Actuator

Hydraulic actuator

berguna untukmengubah energi tekanfluida menjadi energimekanik.

Hydraulic aktuatorterdiri dari:

Cylinder untukmenghasilkan gerak linier.

Hydraulic motor untukmenghasilkan gerak putar.

3a. Hydraulic cylinder

Cylinder adalahkomponen penggerakyang mengubah tenagahidrolik menjadi tenaga

mekanik. Cylindermenghasilkan gerakanlinier melalui tekananpada permukaan pistonyang dapat bergerak.

Cylinder dapat dibagimenjadi dua: Single-acting cylinder

Double-acting cylinder

Single acting cylinder


12/18

6/25/2014

12

Double acting cylinder

3b. Hydraulic motor

Hydraulic motors adalahkomponen penggerakhidrolik yangmenghasilkan gerakan

rotary.

Arah gerakan motorhidrolik dapat diaturdengan cara mengaturarah gerakan fluidahidrolik.

HIDRAULIC SYMBOLS

Pump and motor


13/18

6/25/2014

13

Directional control valve Method of actuation

Pressure valve Flow control valve


14/18

6/25/2014

14

Non return valve Cylinder

Transfer of energy Measuring devices and combination of devices


15/18

6/25/2014

15

ELECTRICAL DEVICES

Rangkaian hidrolik lengkapdapat dioperasikansecaraefektif tanpa peralatanelektronik.

Namun,penggunaanperalatan elektronik yangefektif dapat memberikanpengendalian yang lebihefektif danmenyederhanakan kontrolotomatis sekuensial.

Solenoide

Aktuasi dorong atau tarik

dapat dilakukan olehsolenoid. Solenoid dapatmenggerakkan katub,mengontrol pompa danmelakukan mekanismelatch (mengunci).

Other electrical control

Komponen elektronik yangsering digunakanmengendalikan peralatanhidrolik antara lain: Motor

Motor control (starter)

Push button & selectorswitch

Limit switch

Pressure switch

Timer

Relay

Solenoid

Transformer


16/18

6/25/2014

16

Circuit diagram

Gambar disampingmemperlihatkan sebuah

mesin yang mempunyai duasilinder A dan B. silinder Adipasang horisontalsedangkan silinder Bdipasang vertikal. Silinder Aharus bergerak kekanan, dariposisi 1 ke posisi 2 danberhenti. Silinder B lalu harusbergerak naik dari posisi 3 keposisi 4. silinder A menaikkantekanan untuk melawanbenda kerja sampai tekananyang diinginkan tercapai. LaluA dan B mundur bersama-sama.

Rangkaian disampingmemperlihatkanpengaturan yangdiperlukan untukmenggerakkan silinde Akekanan.

Solenoid harus dihidupkandengan menggunakan relaykontak sehingga relay tetapaktif setelah saklar startdilepas. Relay yang lainmengunci untuk menjagarelay tetap aktif.

Gambar disamping rangkaiantelah ditambah dengankomponen untuk menyetopsilinder A dan menggerakkansilinder B. relay 2-CR sudah

ditambahkan, relay ini disupply dari limit switch 1-LS,yang mana diaktuasi olehsilinder A yang bergerak kesebuah titik dimana limitswitch dipasang. Relay 2-CRdeenergize solenoid X untukmenghentikan silinder A danenergize solenoid Z untukmenggerakkan silinder B.


17/18

6/25/2014

17

Untuk menyelesaikan siklus,komponen yang lain ditambahkanseperti pada gambar disamping.

Ketika silinder B telah maju penuh,limit switch 2-LS diaktuasi, laluenergize relay ketiga 3-CR. Relay3-CR deenergize relay 2-CR untukenergize solenoid X dan deenergizesolenoid Z. ini memungkinkansilinder A untuk menekan lagi dan

jugamenyetop silinder B. sebuahpressure-switch ditambahkandengan relay 1-CR secara seri makaketika tekanan telah mencapainilai yang ditentukan, pressure-switch terbuka, deenergize relay 1-CR. Relay 1-CR lalu deenergizesolenoid X dan energize solenoid

Ydan W untuk memundurkansemua silinder.

HYDRAULIC SYSTEM DESIGN

Cylinder to lift a hood of

the tempering furnace

Circuit diagram with technical data


18/18

6/25/2014

18

Forging machine Hydraulic circuit of D 375A-5

TUGAS KELOMPOK

Kelompok 1: no. 1 9

Kelompok 2: no. 10 18

.

.

Kelompok 6: no. 46 55

Jelaskan sensor dan aktuator pada mesin industri.

Documents

13. Hydraulic Actuator