SISTEM
HIDROLIK
Sistem Hidrolik' adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip Jika suatu zat cair dikenakan tekananekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya Sistem Hidrolik adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip Jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya Hukum Archimedes (+250 sebelum Masehi)
"Jika suatu benda dicelupkan ke dalam sesuatu zat cair, maka benda itu akan mendapat tekanan keatas yang sama besarnya dengan beratnya zat cair yang terdesak oleh benda terseb Hukum Avogadro (1811)
Hukum Bernouilli (1738)
"Bagi zat-zat cair, yang tidak dapat dimampatkan dan yang mengalir secara
stasioner, jumlah tenaga gerak, tenaga tempat dan tenaga tekanan adalah
konstan".
Hukum Boyle (1662)
"Jika suatu kuantitas dari sesuatu gas ideal (yakni kuantitas menurut
beratnya) mempunyai temperatur yang konstan, maka juga hasil kali volume dan
tekanannya merupakan bilangan konstan".
Hukum Boyle-Gay Lussac (1802)
"Bagi suatu kuantitas dari suatu gas ideal (yakni kuantitas menurut
beratnya) hasil kali dari volume dan tekanannya dibagi dengan temperatur
mutlaknya adalah konstan".
Hukum Coulomb (1785)
* Gaya, yang dilakukan oleh dua kutub magnet yang satu pada yang lain, adalah
sebanding-lurus dengan kuatnya mekanitisme kutub-kutub tersebut dan sebanding
balik dengan kuadrat jarak antara kedua kutub tersebut.
* Gaya, yang dilakukan oleh dua benda (yang masing-masing bermuatan listrik)
yang satu pada yang lain, adalah sebanding-laras dengan kuatnya muatan listrik
dari benda-benda tersebut dan sebanding-balik dengan kuadrat jarak antara kedua
benda itu.
Hukum Gay Lussac (1802)
"Jika suatu kuantitas dari sesuatu gas ideal (yakni kuantitas menurut beratnya)
mempunyai tekanan yang konstan, maka juga hasil bagi volume dan temperaturnya
merupakan bilangan konstan" "gas berkembang secara linear dengan
tekanan tetap dan suhu yang bertambah"
Hukum Dalton (1802)
"Tekanan dari suatu campuran yang terdiri atas beberapa macam gas (yang
tidak bereaksi kimiawi yang satu dengan yang lain) adalah sama dengan jumlah
dari tekanan-tekanan dari setiap gas tersebut, jelasnya tekanan dari setiap gas
tersebut, jika ia masing-masing ada sendirian dalam ruang campuran tadi".
Hukum Dulong dan Petit (1819)
"Kalori jenis dari zat-zat padat adalah kira-kira 6 (enam) kalori per
grammolecule".
Hukum-hukum (ayunan) Galilei (1596)
* Tempo ayunan tidak bergantung dari besarnya amplitudo (jarak ayunan), asal
amplitudo tersebut tidak terlalu besar.
* Tempo ayunan tidak bergantung dari beratnya bandulan ayunan.
* Tempo ayunan adalah sebanding laras dengan akar dari panjangnya bandulan
ayunan.
* Tempo ayunan adalah sebanding-balik dengan akar dari percepatan yang
disebabkan oleh gaya berat.
Hukum Kirchoff (1875)
* Jika berbagai arus listrik bertepatan di suatu titik, maka jumlah aljabar
dari kekuatan arus-arus tersebut adalah 0 (nol) di titik pertepatan tadi.
* Dalam suatu edaran arus listrik yang tertutup berlaku persamaan berikut:
"Jumlah aljabar dari hasilkali-hasilkali kekuatan arus dan tahanan
disetiap bagian (dari edaran tersebut) adalah sama dengan jumlah aljabar dari
gaya-gaya gerak listriknya".
* Besar Arus listrik yang mengalir menuju titik percabangan sama dengan jumlah arus
listrik yang keluar dari titik percabangan
Hukum Lenz (1878)
"Jika suatu pengantar listrik digerakkan dalam suatu medan magnet, maka
arus listrik yang diinduksikan berarah sedemikian rupa, sehingga gerak
pengantar listrik yang mengakibatkan induksi tadi terhambat olehnya.
Hukum Newton (1687)
"Dua benda saling menarik dengan suatu gaya yang sebanding-laras dengan
massa-massa dari kedua benda tersebut dan sebanding-balik dengan kuadrat dari
jarak antara kedua benda itu.
Hukum Ohm (1825)
"Jika suatu arus listrik melalui suatu penghantar, maka kekuatan arus
tersebut adalah sebanding-laras dengan tegangan listrik yang terdapat diantara
kedua ujung penghantar tadi". Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang
mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial
antara kedua ujung-ujung konduktor I = V / R HUKUM OHM UNTUK RANGKAIAN TERTUTUP
I = n E
R + n rd
I = n
R + rd/p
n = banyak elemen yang disusun seri E = ggl (volt) rd = hambatan dalam elemen R
= hambatan luar p = banyaknya elemen yang disusun paralel
RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL
SERI
R = R1 + R2 + R3 + ... V = V1 + V2 + V3 + ... I = I1 = I2 = I3 = ...
PARALEL
1 = 1 + 1 + 1 R R1 R2 R3
V = V1 = V2 = V3 = ... I = I1 + I2 + I3 + ...
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
ENERGI LISTRIK (W) adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.
W = V I t = V²t/R = I²Rt
Joule = Watt.detik KWH = Kilo.Watt.jam
DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.
P = W/t = V I = V²/R = I²R
Hukum Pascal (1658)
"Jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke
segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya".
Hukum Snellius (1621)
* Jika suatu sinar cahaya melalui perbatasan dua jenis zat cair, maka garis
semula dari sinar tersebut, garis sesudah sinar itu membias dan garis normal
dititik-biasnya, ketiga-tiga garis tersebut terletak dalam satu bidang datar.
* Perbandingan antara sinus-sinur dari sudut masuk dan sudut bias adalah
konstan.
Hukum Stefan - Boltzmann (1898)
"Jika suatu benda hitam memancarkan kalor, maka intensitas pemancaran
kalor tersebut sebanding-laras dengan pangkat empat dari temperatur
absolut".
Hukum Wiedemann - Franz (1853)
"Bagi segala macam logam murni adalah perbandingan antara daya-penghantar-kalor
spesifik dan daya penghantar-listrik spesifik suatu bilangan yang konstan, jika
temperaturnya sama".
Hukum Gauss Gauss
"Jumlah garis-garis gaya listrik yang menembus suatu permukaan tertutup
sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup
tersebut"
Hukum Maxwell(percobaan Maxwell) James Clerk Maxwell [1864]
"Oleh karena perubahan medan magnet dapat menimbulkan medan
listrik,sebaliknya perubahan medan listrik dapat menimbulkan perubahan medan
magnet"
Sistem hidrolik merupakan suatu bentuk perubahan atau
pemindahan daya dengan menggunakan media penghantar berupa fluida cair untuk
memperoleh daya yang lebih besar dari daya awal yang dikeluarkan. Dimana fluida
penghantar ini dinaikan tekanannya oleh pompa pembangkit tekanan yang kemudian
diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup. Gerakan
translasi batang piston dari silinder kerja yang diakibatkan oleh tekanan
fluida pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur.
2. Dasar- dasar Sistem Hidrolik
a. Hukum Pascal
Prinsip dasar sistem hidrolik berasal dari hukum pascal, dimana tekanan dalam fluida statis harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
1) Tekanan bekerja tegak lurus pada permukaan bidang.
2) Tekanan disetiap titik sama untuk semua arah.
3) Tekanan yang diberikan kesebagian fluida dalam tempat tertutup, merambat secara seragam ke bagian lain fluida.
Sebagai contoh; gambar dibawah memperlihatkan dua buah silinder berisi cairan yang dihubungkan dan mempunyai diameter berbeda. Apabila beban W diletakan disilinder kecil, tekanan P yang dihasilkan akan diteruskan kesilinder besar (P = W\a, beban dibagi luas penampang silinder). Menurut hukum ini, pertambahan tekanan sebanding dengan luas rasio penampang silinder kecil dan silinder besar, atau W = PA = wA/a.
Dasar Sistem Hidrolik/PTM/VI 1
Gambar 1. Fluida Dalam Pipa Menurut Hukum Pascal
Dari gambar di atas sesuai dengan hukum Pascal, dapat diperoleh persamaan sebagai berikut:
2211AFAF= 1212AAFF×= 212212rrFFππ×= 212212rrFF×=
mana:
F1 = Gaya masuk ( N )
F2 = Gaya keluar ( N )
r1 = Jari-jari piston kecil (mm)
r2 = Jari-jari piston besar (mm)
Dasar Sistem Hidrolik/PTM/VI 2
Dari persamaan di atas dapat diketahui besarnya 2 F dipengaruhi oleh besar kecilnya luas penampang dari piston 2 A dan 1 A .
Dalam sistem hidrolik, hal ini dimanfaatkan untuk merubah gaya tekan fluida yang dihasilkan oleh pompa hidrolik untuk menggerakan silinder kerja maju dan mundur. Daya yang dihasilkan oleh silinder kerja hidrolik, lebih besar dari daya yang dikeluarkan oleh pompa. Besar kecilnya daya yang dihasilkan oleh silinder hidrolik dipengaruhi besar kecilnya luas penampang siinder kerja hidrolik.
b. Viskositas
Apabila fluida melakukan gerakan, suatu gaya yang melawan gerakan ini bekerja sepanjang lapisan batas fluida. Ini dinamakan viskositas (kekentalan) fluida. Stress friksi (tegangan gesekan) t yang bekerja pada lapisan batas sebanding dengan garis grade kecepatan dari lapisan bersebelahan (du/dy) seperti ditunjukan digambar 1-2 dan dinyatakan dengan rumus berikut :
Angka proposional dalam rumus berubah tergantung dari tipe, suhu dan tekanan fluida, dan dinamakan koefisien viskositas (viskositas).
Satuan teknik dari viskositas μ ialah kgf.s/cm2 dan dalam satuan c.g.s adalah g/cm.s.1 g/cm. S dinamakan 1 poise (p), 1/100 (p) = 1 senti poise (c.p) Satuan teknik kgf.s/cm2 dikonversikan ke satuan c.p. dengan rumus berikut :
1 c.p. = 1.02 x 10-4 kgf.s/m2
Angka proposional dalam rumus berubah tergantung dari tipe, suhu dan tekanan fluida, dan dinamakan koefisien viskositas (viskositas).
Dasar Sistem Hidrolik/PTM/VI 3
Satuan teknik dari viskositas μ ialah kgf.s/cm2 dan dalam satuan c.g.s adalah g/cm.s.1 g/cm. S dinamakan 1 poise (p), 1/100 (p) = 1 senti poise (c.p) Satuan teknik kgf.s/cm2 dikonversikan ke satuan c.p. dengan rumus berikut :
1 c.p. = 1.02 x 10-4 kgf.s/m2
Karena fluida berubah viskositas dan densitasnya dengan perubahan tekanan, satuan viskositas dinamika n yang dipakai. Ini diperoleh dengan membagi viskositas μ dengan densitas yang sesuai r, ρην=
Satuan untuk viskositas dinamika n, baik untuk satuan teknik maupun c.g.s. ialah m2/s. 1 cm/s (cm/second) disebut juga 1 stroke (st) 1/100 st sama dengan 1 sentistroke (cSt). Viskositas dinamika ditentukan dengan mengukur waktu (detik) yang diperlukan bagi aliran gravitasi dari suatu jumlah tertentu fluida dengan viscometer.
Kalau di Jepang umumnya dipakai satuan centi-stroke, di Prancis dan Jerman dipakai Englerdegree, di Amerika SUS (Saybolt Universal Secconds) atau SSU (Saybolt Seccond Universal), dan di Inggris Redwood Seconds.
Konversi Engler degree ke centi-stroke aalah sbb : Stc..116.72⎟⎠⎞⎜⎝⎛Ε−Ε=ν
Dimana E adalah Engler degree.
Konversi SUS dan Redwood Seconds ke centi-stroke adalah sbb : StctBt.−Α=ν
Dimana t aalah jumlah seconds di masing-masing viskositas, da A dan B adalah
koefisien di masing-masing viskositas (A = 0.22, B = 180 untuk SUS, dan A =
0.26, B = 171 untuk Rewood Seconds).
Dasar Sistem Hidrolik/PTM/VI
2. Dasar- dasar Sistem Hidrolik
a. Hukum Pascal
Prinsip dasar sistem hidrolik berasal dari hukum pascal, dimana tekanan dalam fluida statis harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
1) Tekanan bekerja tegak lurus pada permukaan bidang.
2) Tekanan disetiap titik sama untuk semua arah.
3) Tekanan yang diberikan kesebagian fluida dalam tempat tertutup, merambat secara seragam ke bagian lain fluida.
Sebagai contoh; gambar dibawah memperlihatkan dua buah silinder berisi cairan yang dihubungkan dan mempunyai diameter berbeda. Apabila beban W diletakan disilinder kecil, tekanan P yang dihasilkan akan diteruskan kesilinder besar (P = W\a, beban dibagi luas penampang silinder). Menurut hukum ini, pertambahan tekanan sebanding dengan luas rasio penampang silinder kecil dan silinder besar, atau W = PA = wA/a.
Dasar Sistem Hidrolik/PTM/VI 1
Gambar 1. Fluida Dalam Pipa Menurut Hukum Pascal
Dari gambar di atas sesuai dengan hukum Pascal, dapat diperoleh persamaan sebagai berikut:
2211AFAF= 1212AAFF×= 212212rrFFππ×= 212212rrFF×=
mana:
F1 = Gaya masuk ( N )
F2 = Gaya keluar ( N )
r1 = Jari-jari piston kecil (mm)
r2 = Jari-jari piston besar (mm)
Dasar Sistem Hidrolik/PTM/VI 2
Dari persamaan di atas dapat diketahui besarnya 2 F dipengaruhi oleh besar kecilnya luas penampang dari piston 2 A dan 1 A .
Dalam sistem hidrolik, hal ini dimanfaatkan untuk merubah gaya tekan fluida yang dihasilkan oleh pompa hidrolik untuk menggerakan silinder kerja maju dan mundur. Daya yang dihasilkan oleh silinder kerja hidrolik, lebih besar dari daya yang dikeluarkan oleh pompa. Besar kecilnya daya yang dihasilkan oleh silinder hidrolik dipengaruhi besar kecilnya luas penampang siinder kerja hidrolik.
b. Viskositas
Apabila fluida melakukan gerakan, suatu gaya yang melawan gerakan ini bekerja sepanjang lapisan batas fluida. Ini dinamakan viskositas (kekentalan) fluida. Stress friksi (tegangan gesekan) t yang bekerja pada lapisan batas sebanding dengan garis grade kecepatan dari lapisan bersebelahan (du/dy) seperti ditunjukan digambar 1-2 dan dinyatakan dengan rumus berikut :
Angka proposional dalam rumus berubah tergantung dari tipe, suhu dan tekanan fluida, dan dinamakan koefisien viskositas (viskositas).
Satuan teknik dari viskositas μ ialah kgf.s/cm2 dan dalam satuan c.g.s adalah g/cm.s.1 g/cm. S dinamakan 1 poise (p), 1/100 (p) = 1 senti poise (c.p) Satuan teknik kgf.s/cm2 dikonversikan ke satuan c.p. dengan rumus berikut :
1 c.p. = 1.02 x 10-4 kgf.s/m2
Angka proposional dalam rumus berubah tergantung dari tipe, suhu dan tekanan fluida, dan dinamakan koefisien viskositas (viskositas).
Dasar Sistem Hidrolik/PTM/VI 3
Satuan teknik dari viskositas μ ialah kgf.s/cm2 dan dalam satuan c.g.s adalah g/cm.s.1 g/cm. S dinamakan 1 poise (p), 1/100 (p) = 1 senti poise (c.p) Satuan teknik kgf.s/cm2 dikonversikan ke satuan c.p. dengan rumus berikut :
1 c.p. = 1.02 x 10-4 kgf.s/m2
Karena fluida berubah viskositas dan densitasnya dengan perubahan tekanan, satuan viskositas dinamika n yang dipakai. Ini diperoleh dengan membagi viskositas μ dengan densitas yang sesuai r, ρην=
Satuan untuk viskositas dinamika n, baik untuk satuan teknik maupun c.g.s. ialah m2/s. 1 cm/s (cm/second) disebut juga 1 stroke (st) 1/100 st sama dengan 1 sentistroke (cSt). Viskositas dinamika ditentukan dengan mengukur waktu (detik) yang diperlukan bagi aliran gravitasi dari suatu jumlah tertentu fluida dengan viscometer.
Kalau di Jepang umumnya dipakai satuan centi-stroke, di Prancis dan Jerman dipakai Englerdegree, di Amerika SUS (Saybolt Universal Secconds) atau SSU (Saybolt Seccond Universal), dan di Inggris Redwood Seconds.
Konversi Engler degree ke centi-stroke aalah sbb : Stc..116.72⎟⎠⎞⎜⎝⎛Ε−Ε=ν
Dimana E adalah Engler degree.
Konversi SUS dan Redwood Seconds ke centi-stroke adalah sbb : StctBt.−Α=ν
Dimana t aalah jumlah seconds di masing-masing viskositas, da A dan B adalah
koefisien di masing-masing viskositas (A = 0.22, B = 180 untuk SUS, dan A =
0.26, B = 171 untuk Rewood Seconds).
Dasar Sistem Hidrolik/PTM/VI
Tidak ada komentar:
Posting Komentar