Basic Hydraulic Manual Book

PT. Prasasta Apta Tara

Prasasta Learning Centre

Manual Book
Basic Hydraulic

DOCUMENT NO.

This document is the property of PT PRASASTA APTA TARA. Making copies is prohibited without
authorized permission from Research & Development Division. Only authorized copies can be
used as working references.

Catatan Revisi Uraian Singkat Revisi Dipersiapkan Diperiksa Disetujui
Rev. Tanggal
Oleh Oleh Oleh

Basic Hydraulic

DAFTAR ISI

TOPIK 1 DASAR-DASAR HIDROLIK ..................................................................................... 4

1.0 PENDAHULUAN................................................................................................................................... 4

1.1 MENGAPA MENGGUNAKAN SISTEM HIDROLIK? ............................................................................ 4

1.2 SIFAT-SIFAT CAIRAN.......................................................................................................................... 5

1.3 TENAGA FLUIDA ................................................................................................................................. 7

1.4 KEUNGGULAN TENAGA FLUIDA .......................................................................................................11

1.5 TEKANAN .............................................................................................................................................12

1.6 ALIRAN (Q) ...........................................................................................................................................15

1.7 PENURUNAN TEKANAN ............................................................................................................................16

1.8 HIDROLIK MENGHASILKAN KERJA...................................................................................................20

TOPIK 2 SIRKUIT & KOMPONEN-KOMPONEN HIDROLIK 22

2.0 SIMBOL-SIMBOL GRAFIK ..................................................................................................................23

2.1 LINE HIDROLIK ...................................................................................................................................26
2.3 SIMBOL GRAFIK – TANGKI HIDROLIK........................................................................................................31

2.4 POMPA HIDROLIK ..............................................................................................................................32

2.5 GEAR PUMP...........................................................................................................................................35

2.6 VANE PUMP ........................................................................................................................................37

2.7 PISTON PUMP ....................................................................................................................................40

2.8 ISO SYMBOL POMPA .........................................................................................................................41

2.9 AKTUATOR LINEAR............................................................................................................................42

2.10 SILINDER TELESKOPIK ....................................................................................................................46

2.11 MODIFIKASI PADA SILINDER ...........................................................................................................46

2.12 RATING SILINDER.............................................................................................................................48

2.13 ISO SYMBOL SILINDER HIDROLIK ....................................................................................................48

2.14 ROTARY ACTUATOR ........................................................................................................................49

2.15 ISO SYMBOL ROTARY ACTUATOR .................................................................................................52

2.16 DIRECTIONAL CONTROL VALVE.....................................................................................................52

2.17 PRESSURE CONTROL VALVE .........................................................................................................57

2.18 FLOW CONTROL VALVE...................................................................................................................60

2.19 ISO SYMBOL VALVE............................................................................................................................66

2.20 PRESSURE CONTROL VALVE .........................................................................................................68

2.21 FLUIDA HIDROLIK .............................................................................................................................69

2.22 FILTER DAN STRAINER ....................................................................................................................73

2.23 PENDINGIN / COOLER ......................................................................................................................75

2.24 ISO SYMBOL FLUID CONDITIONER ................................................................................................77

2.25 KONTAMINASI KONTROL.................................................................................................................77

Page 3

Basic Hydraulic

TOPIK 1
DASAR - DASAR HIDROLIK

1.0 PENDAHULUAN
Sistem hidrolik sangat penting artinya dalam pengoperasian berbagai alat berat. Dasar-dasar
hidrolik dipakai dalam merancang berbagai terapan sistem hidrolik, sistem steering, sistem brake
(rem), power steering, sistem power train, dan transmisi otomatis. Sebelum melanjutkan ke
sistem mesin, pemahaman akan dasar-dasar hidrolik harus dikuasai terlebih dahulu.
Hidrolik memegang peranan penting dalam pertambangan, konstruksi, pertanian, dan peralatan
untuk mengangkat barang-barang berat.
Hidrolik digunakan untuk mengoperasikan peralatan untuk mengangkat, mendorong dan
menggerakkan barang-barang berat. Sebelum tahun 1950, hidrolik belum dipakai sebagai
peralatan pengolah tanah. Sejak saat itulah, bentuk tenaga hidrolik ini menjadi standar
pengoperasian mesin.
Dalam sistem hidrolik, gaya yang diberikan terhadap fluida dialirkan ke dalam mekanisme mesin.
Untuk memahami bagaimana sistem hidrolik bekerja, anda perlu memahami dasar-dasar
hidrolik. Hidrolik merupakan ilmu yang mempelajari cairan terkait dengan gerakan dan tekanan
didalam pipa dan silinder.
1.1 MENGAPA MENGGUNAKAN SISTEM HIDROLIK?
Ada banyak alasan mengapa menggunakan sistem hidrolik. Beberapa diantaranya adalah
bahwa sistem hidrolik ini sangat multi-guna, efisien dan sederhana untuk menghantarkan
tenaga. Ini merupakan tugas sistem hidrolik, yang mengubah tenaga dari suatu bentuk menjadi
bentuk yang lainnya. Ilmu hidrolik dapat dibagi menjadi dua bidang besar:

 Hidrodinamik
 Hidrostatik
Hidrodinamik
Hidrodinamik adalah ilmu yang mempelajari tentang pergerakan cairan.

Gambar 1a & 1b
Penerapan pemanfaatan hidrodinamik:

 Kincir air atau turbin; energi yang digunakan adalah yang tercipta dari gerakan air
(Gambar 1a).

 Torque Converter (Gambar 1b)

Page 4

Basic Hydraulic

Hidrostatik
Hidrostatik adalah ilmu yang mempelajari tentang fluida bertekanan.
Penerapan hidrostatik:

 Dongkrak hidrolik atau mesin press hidrolik.
 Silinder berpenggerak hidrolik.
Pada alat hidrostatik, dorongan akibat cairan yang terjebak (terbatas) menyebabkan
perpindahan tenaga. Jika cairan bergerak atau mengalir di sistem, maka akan terjadi gerakan
pada sistem tersebut. Misalnya, kalau mendongkrak mobil dengan dongkrak hidrolik, cairan
ditekan agar dongkrak naik, mengangkat mobil. Kebanyakan mesin atau perlengkapan hidrolik
yang di penggunaan saat ini beroperasi secara hidrostatik.

1.2 SIFAT - SIFAT CAIRAN
Ada beberapa kelebihan menggunakan cairan:

1. Cairan mampu menyesuaikan diri sesuai dengan bentuk wadahnya
2. Cairan tidak dapat dimampatkan
3. Cairan mampu meneruskan pressure ke segala arah.

Cairan mampu menyesuaikan diri sesuai bentuk wadahnya

Gambar 2

Cairan akan selalu menyesuaikan diri dengan segala bentuk wadah yang melingkupinya. Cairan
juga akan mengalir ke segala arah melalui line dan hose yang memiliki berbagai jenis ukuran
dan bentuk.

Cairan tidak dapat dimampatkan

Gambar 3

Page 5

Basic Hydraulic
Oli hidrolik memampat kira-kira 0,4% pada pressure 1000 psi (6900 kPa). Untuk penerapan
mesin hidrolik, oli hidrolik dianggap sangat ideal dan tidak memampat sama sekali.
Jika ada suatu unsur yang memampat, maka unsur tersebut membutuhkan ruang yang lebih
kecil. Cairan menempati jumlah ruangan atau volume yang sama, bahkan ketika menerima
tekanan.
Gas kurang sesuai untuk digunakan dalam sistem hidrolik karena gas akan memampat dan
membutuhkan tempat yang lebih sempit.
Cairan dapat meneruskan pressure ke segala arah

Gambar 4
Cairan mampu menyalurkan tekanan dengan merata. Tekanan jika diukur pada sembarang titik
pada silinder hidrolik atau saluran akan sama besar, dimanapun pengukuran tersebut dilakukan
(Gambar 4).

Gambar 5

Jika ada sebuah pipa yang menghubungkan dua silinder yang berukuran sama (Gambar 5),
maka perubahan volume pada satu silinder akan menyalurkan volume yang sama ke bagian
lainnya. Ruang yang ditempati suatu unsur disebut „displacement‟. Cairan sangat bermanfaat
untuk mengalihkan tenaga melalui pipa, baik untuk jarak dekat maupun jarak jauh, dan bentuk
yang menyudut serta untuk posisi naik dan turun. Gaya yang diberikan pada satu ujung pipa
akan langsung disalurkan dengan besar gaya yang sama ke ujung pipa yang lainnya.

Page 6

Basic Hydraulic
Cairan
Kebanyakan sistem hidrolik menggunakan oli karena tidak akan memampat dan mampu
melumasi sistem yang digunakan.
Air tidak cocok dipakai karena:

1. Air dapat membeku pada temperatur yang dingin dan mendidih pada temperatur 100ºC.
2. Air menyebabkan korosi dan karat serta hanya memberi sedikit pelumasan.
Kegunaan Fluida
Ada berbagai jenis fluida yang dipakai dalam sistem hidrolik. Alasan menggunakan suatu jenis
fluida bergantung pada jenis pekerjaan dan lingkungan kerjanya, namun kesemuanya
menjalankan 4 fungsi yang mendasar berikut:
1. Fluida digunakan untuk meneruskan gaya dan tenaga melalui saluran (line) ke aktuator
supaya dapat melakukan kerja.
2. Fluida adalah media pelumas pada sirkuit dan komponen hidrolik.
3. Fluida adalah media pendingin, membawa panas menjauh dari komponen-komponen di
dalam sirkuit hidrolik dan membuangnya ke tempat lain.
4. Fluida menyekat celah antara bagian-bagian yang bergerak untuk meningkatkan efisiensi
dan mengurangi panas yang diciptakan oleh kebocoran yang kelebihan.
1.3 TENAGA FLUIDA
Pada abad ke tujuh belas, seorang filsuf dan ahli matematika Perancis yang bernama Blaise
Pascal, merumuskan hukum dasar yang menjadi dasar hidrolik.
Hukum Pascal menyebutkan:
“Tekanan yang diberikan pada fluida di ruang tertutup diteruskan secara merata kesegala
arah, dengan gaya yang sama pada luasan area yang sama, tegak lurus terhadap bidang
tersebut”

Gambar 6 Memberikan pressure pada fluida

Prinsip ini, juga mengacu pada hukum fluida dalam ruang tertutup, sangat tepat mengingat hasil
dari memberikan pressure pada botol kaca yang terisi penuh (Gambar 6).

Page 7

Basic Hydraulic

Gambar 7 Wadah pecah karena adanya pressure

Karena pada dasarnya cairan tidak dapat dimampatkan, dan gaya yang disalurkan tidak
berkurang ketika melalui cairan dan memberi dampak yang sama di segala daerah botol
tersebut, dan karena luas area badan botol lebih besar dibanding dengan leher botol, maka
badan botol akan pecah dengan adanya sedikit pressure yang diberikan pada tutupnya. Gambar
7 menggambarkan fenomena ini.

Gambar 8 Hubungan antara pressure, dan gaya

Gambar 8 menjelaskan hubungan bidang yang menyebabkan gaya yang jauh lebih besar di
badan botol daripada yang diberikan pada leher botol. Pada ilustrasi ini, leher botol mempunyai
luas bidang 0.001m2. Jika tekanan yang ditimbulkan oleh gaya ini diteruskan sepanjang fluida,
mempengaruhi semua bidang yang berdampingan dengan besar yang setara. Ini menunjukkan
bahwa bidang yang lebih besar (jumlah inci persegi-nya lebih besar) akan mendapatkan gaya
gabungan yang lebih tinggi.

Page 8

Basic Hydraulic
Dasar botol seperti diperlihatkan pada Gambar 8 mempunyai jumlah total bidang 0.02m2 dan
gaya yang diberikan pada fluida adalah 50N. Sehingga, gaya gabungan pada dasar botol
adalah 50N pada setiap 0.001m2.
Karena luas dasar botol adalah 0.02m2 maka sebanding dengan 20 bidang dengan ukuran
0.001m2. Gaya yang bekerja pada dasar botol adalah 50N dikali 20 bidang, sehingga gaya
gabungan pada bagian bawah botol adalah 20 x 50 = 1000N.
Hubungan tersebut digambarkan dengan rumus berikut:
Gaya = Pressure x Area. F = P . A
Rumus ini dapat digunakan untuk mencari besarnya gaya dan tekanan dan area jika dua dari
ketiganya telah diketahui.

Gambar 9

P = Pressure = gaya pada setiap satuan luas.
Satuan ukuran tekanan adalah Pascal (Pa), atau dalam sistem imperial Pound per Square inch
(Psi)
F = Gaya, yang merupakan dorongan atau tarikan yang diberikan pada permukaan.
Gaya diperoleh dari hasil perkalian tekanan dan luas area (F = P x A).
Gaya diukur dalam Newton (N), atau Pounds (lbs).
A = Area, yang menunjukkan banyak sedikitnya luas permukaan.
Kadang-kadang bidang permukaan disebut luas efektif.
Bidang efektif adalah jumlah permukaan yang digunakan untuk menghasilkan gaya pada arah
yang diinginkan.
Luas diukur dengan satuan meter persegi (m2) dan dalam satuan imperial (in2). Harus diingat
dalam setiap perhitungan satuan harus ditulis.
Bidang permukaan lingkaran (seperti pada piston) diperhitungkan dengan rumus:
Area = π x ( r )2

Page 9

Basic Hydraulic

Gambar 10 Pressure diciptakan oleh adanya beban

Hubungan yang sama digunakan untuk menentukan tekanan fluida yang diakibatkan oleh gaya
yang diberikan.
Gambar 10 menunjukkan berat yang ditahan oleh fluida di atas luas area 0,01m2. Dengan
menggunakan kembali rumus di atas, tekanan fluida sebesar 100.000 Pa dapat dihitung dengan
rumus:
Tekanan = Gaya ÷ Area.

Gambar 11

Pascal mendemonstrasikan penggunaan hukumnya secara nyata dengan gambar seperti yang
ditunjukkan dalam Gambar 11 diatas. Diagram tersebut menunjukkan bahwa, dengan
menerapkan prinsip-prinsip yang sama seperti yang dijelaskan diatas, maka gaya masuk kecil
yang diberikan atas daerah kecil dapat menciptakan gaya yang besar dengan memperbesar
area output-nya.
Tekanan yang diberikan pada bidang output yang lebih besar, akan menghasilkan gaya yang
lebih besar seperti pada rumus di halaman sebelumnya. Dengan begitu, metode pelipat-
gandaan gaya hampir sama dengan dengan penggunaan pry bar atau pengungkit, namun pada
hidrolik, sebagai medium digunakan fluida.

Page 10

Basic Hydraulic
1.4 KEUNGGULAN TENAGA FLUIDA
Salah satu keuntungan penggunaan fluida adalah kemampuan melipat gandakan gaya dan
untuk meneruskan tenaga. Seperti ditunjukkan oleh diagram pada Gambar 11, gaya tidak harus
diteruskan melalui saluran lurus (secara linear). Gaya bisa diteruskan melalui belokan atau
secara tidak linear dan dilipat gandakan. Penggunaan tenaga fluida adalah merupakan konsep
penyaluran tenaga yang fleksibel.
Sebetulnya, tenaga fluida adalah penyaluran tenaga yang awalnya berbentuk tidak bergerak,
melalui sumber putaran (motor listrik atau engine), energi dipindahkan ke tempat yang terpisah
yang dilengkapi peralatan pelipat-gandaan gaya yang berputar atau linear (garis lurus) yang
disebut juga aktuator.
Tenaga fluida juga bisa dilihat sebagai bagian proses transformasi mengubah bentuk energi
potensial (listrik atau bahan bakar) menjadi energi mekanik yang aktif (gaya dan tenaga linear
atau rotary).
Keuntungan lain setiap kali tenaga dasar dirubah ke tenaga hidrolik adalah :

1. Gaya dengan mudah bisa diubah arahnya seperti dari maju ke mundur.
2. Alat pelindung bisa ditambahkan sehingga memungkinkan kelebihan beban hanya terjadi

pada peralatan pengangkat tetapi tidak pada penggerak utama (mesin atau engine) dan
menghindari komponen lainnya mengalami tekanan yang berlebihan.
3. Kecepatan komponen mesin yang berbeda, seperti (boom, winch atau crane), bisa
dikendalikan sendiri-sendiri satu sama lain, seperti mudahnya mengendalikan kecepatan
penggerak utama.

Gambar 12 Sirkuit Hidrolik yang disederhanakan

Sistem hidrolik standard terdiri atas:
 Reservoir dibuat khusus untuk fluida hidrolik.
 Pompa hidrolik yang digerakkan oleh engine atau mesin listrik.
 Sistem valve untuk mengatur dan mengarahkan aliran dari pompa.
 Aktuator yang mengubah gaya supaya dapat dihasilkan kerja.
Gambar 12 merupakan ilustrasi komponen utama yang sederhana.

Page 11

Basic Hydraulic

1.5 TEKANAN

Gambar 13 Tekanan pada outlet reservoir

Fluida pada sistem hidrolik didorong dari reservoir melalui saluran inlet pompa (Gambar 13)
akibat sejumlah tekanan yang terjadi pada fluida tersebut antara lain.

 Berat fluida itu sendiri
 Disebabkan oleh tekanan atmosfir
 Bisa pula karena adanya tekanan dari tangki yang dibuat bertekanan

Berat fluida

Gambar 14 Tekanan yang disebabkan oleh berat air

Satu meter kubik air memiliki berat kira-kira 1000kg. Berat ini terdorong kebawah akibat gaya
gravitasi, dan menimbulkan tekanan. Gambar 14 menunjukkan bagaimana berat ini tersebar di
sepanjang permukaan bejana. Contoh ini menunjukkan, berat keseluruhan yang ditahan oleh
bidang yang berukuran satu meter dikali satu meter atau 1m2.

Tekanan dengan arah ke bawah dari 1 meter kubik air ialah 9810 Pa. Jika ruang setinggi dua
meter air akan menaikkan tekanan sebanyak dua kali lipat pada bidang sama yaitu sebesar
19620 Pa.

Efek tekanan biasanya dapat dirasakan pada gendang telinga ketika berenang dan tekanan
akan semakin besar jika kita berenang semakin dalam. Tekanan tersebut dapat dihitung seperti
berikut ini:

Tekanan (Pa) = dalam air (m) x 9810 Pa

Fluida lain memiliki sifat sama dengan air, perbedaan tergantung pada berat jenis fluida tersebut.

Spesific Gravity = Berat fluida ÷ Berat Air

Spesifik gravity oli hidrolik sekitar 0.92, berarti oli hidrolik memiliki berat 92% dari berat air.
Hubungan rumus diatas menjadi:

Page 12

Basic Hydraulic
Tekanan (Pa) = Fluida Depth (m) x 9810 Pa/m air x SG.

Gambar 15 – Pressure yang ditimbulkan oleh berat oli

Berat air murni pada 4ºC adalah 1000kg per meter kubik. Berat air akan agak berkurang pada
suhu yang lebih tinggi, tetapi perbedaan ini, secara umum diabaikan pada perhitungan hidrolik.
Oli hidrolik pada reservoir menimbulkan tekanan 9200 Pa pada setiap ketinggian satu meter
seperti digambarkan pada Gambar 15. Tekanan dengan arah menuju dasar reservoir akan
mendorong fluida dari reservoir menuju inlet port pompa hidrolik, jika inlet port pompa berada
dibawah ketinggian fluida.
Tekanan Atmosfir

Gambar 16 Berat udara menyebabkan terjadinya tekanan atmosfir

Pada jumlah yang relatif sedikit, berat udara biasanya diabaikan. Gumpalan udara dengan luas
satu meter persegi dan memanjang dari permukaan bumi diukur dari permukaan laut sampai
ketinggian yang sangat ekstrem, sebetulnya akan mempunyai berat yang berarti. Berat ini, pada
hari dengan cuaca normal adalah 10.000 kg, seperti ditunjukkan Gambar 16. Oleh karena itu
tekanan yang dirasakan di permukaan laut karena berat udara tersebut, adalah 100.000 Pa. Ini
mengacu pada standar atmosfir atau tekanan atmosfir pada hari-hari bisa dipermukaan laut yang
sebesar 1 bar atau 1000 millibar. Tekanan ini, mempengaruhi fluida dalam reservoir, juga
membantu mendorong fluida dari reservoir menuju inlet port pompa.

Page 13

Basic Hydraulic
Setiap orang begitu terbiasa dengan tekanan atmosfir, oleh karena itu kondisi ini diasumsikan
memiliki tekanan „nol‟ dan alat ukur tekanan (pressure gauge) juga membaca “nol”, oleh sebab
itu tekanan atmosfir standar mengacu pada pembacaan skala alat ukur. Tentu saja, mungkin
juga mendapatkan tekanan di bawah tekanan atmosfir dengan menghilangkan sebagian dari
tekanan atmosfir, dan kondisi ini disebut kondisi vakum.
Dengan menghilangkan seluruh tekanan atmosfir, “nilai” nol didapat, dan ini disebut “absolute
zero”. Nol absolut ialah 100 kPa di bawah ukuran gauge pressure nol, dan dianggap sebagai
kevakuman sempurna (Gambar 17). Tidak ada tekanan absolut di bawah nol.
Untuk membedakan antara kedua tekanan, alat ukur yang membaca nilai absolut diberi etiket
absolut. Menyatakan ini bahwa nol untuk tekanan ini adalah nol absolut, dan semua pengukuran
tekanan positif mulai dari nilai ini. Jika pembacaan tekanan atmosfir mulai dari “nol”, maka
tekanan tersebut disebut gauge pressure. Alat ukur yang melakukan pembacaan seperti ini
biasanya tidak diberi etiket.

Gambar 17 Gauge dan pressure absolut

Tekanan Barometrik
Ketika kita bergerak dari permukaan laut, menuju ke atas gunung, kerapatan udara pada saat
mencapai daerah tinggi menjadi berkurang. Hal ini ditandai dengan semakin susahnya kita
bernapas karena semakin sedikit udara yang masuk ke paru-paru atau dapat juga dikatakan
bahwa tekanan atmosfir semakin berkurang saat ketinggian suatu daerah dari permukaan laut
meningkat.
Fenomena seperti ini penting untuk dipertimbangkan, karena pada daerah yang lebih tinggi,
tekanan atmosfir yang akan membantu fluida dari reservoir mengalir menuju sisi inlet port pompa
lebih rendah jika dibandingkan alat tersebut beroperasi pada daerah yang lebih rendah.

Page 14

Basic Hydraulic

Gambar 18 Prinsip kerja barometer

Tekanan atmosfir diukur menggunakan barometer, seperti ditunjukkan oleh Gambar 18. Tabung
penuh air raksa dibalikkan pada segenangan air raksa seperti terlihat. Air raksa akan jatuh dari
tabung sampai mencapai tinggi tertentu. Ruang diatas air raksa pada tabung akan mengalami
kevakuman sempurna 0 kPa. Tinggi air raksa pada tabung akan menunjukkan tekanan atmosfir,
karena tekanan atmosfir yang mencegah sisa air raksa jatuh dari tabung.
Pada tekanan atmosfir yang standar 100 kPa, air raksa akan jatuh dari tabung hingga mencapai
tinggi 760mm di atas genangan. Sewaktu tekanan atmosfir berganti (karena iklim atau
ketinggian), tinggi air raksa akan berubah.
1.6 ALIRAN (Q)
Aliran adalah gerakan sejumlah fluida selama waktu tertentu. Fluida pada sistem hidrolik
mengalir melalui hose, tube, reservoir dan komponen-komponen.
Aliran biasanya dilambangkan dengan huruf “Q”, dan biasanya memiliki satuan liter-per menit
(LPM) atau gallon per menit, namun dapat juga dengan satuan sentimeter kubik per-menit (cm3/
min) atau sentimeter kubik per-detik (cm3/sec).
Dengan memakai rumus di atas, satuan yang benar harus digunakan agar persamaannya
menjadi setara. Misalnya, jika luas dalam cm bujursangkar, lalu kecepatan dalam cm perdetik
atau cm per-menit. Aliran kemudian akan menjadi sentimeter kubik (cc) per detik atau per menit.
Pada dasarnya aliran adalah kecepatan sejumlah fluida yang melalui titik tertentu. Untuk
menggambarkannya, bayangkan luas penampang bagian dalam pipa. Jika penampang ini dialiri
fluida dengan laju satu meter dalam satu detik, maka fluida akan terdorong sejauh satu meter
setiap detik. Volume fluida itu adalah luas penampang dikali panjang pipa.
Dari analogi diatas diperoleh rumus dasar aliran hidrolik:
Aliran = Area x Velocity, atau Q = A x V.
Aliran Laminar

Gambar 19 Aliran Laminar

Aliran Laminar merupakan aliran pada sistem hidrolik yang merupakan perpindahan fluida
dengan lancar dari satu titik menuju titik lain; semua partikel fluida akan bergerak paralel ke
semua arah tertentu, atau disebut juga aliran laminar (gambar 19), dan ini adalah kondisi yang
paling ideal

Page 15

Basic Hydraulic

Aliran Turbulen

Gambar 20 Aliran Turbulence

Sebenarnya, aliran pada hidrolik sistem lebih sering mengalami banyak ketidak teraturan dari
pada yang diinginkan. Walaupun fluida secara umum mengalir menuju arah tertentu yang
diinginkan, juga mengalir melalui saluran kecil, hambatan pada sudut yang tajam, melalui orifice,
melewati tikungan tajam.

Pada Gambar 20, partikel fluida mengalir dengan tidak beraturan, menyebabkan gesekan dan
gerakan yang tak efisien. Aliran sejenis ini, disebut aliran turbulen, yang merupakan aliran yang
tak diinginkan dan boros. Sayangnya, seekonomis apa pun suatu sistem hidrolik, pada
kenyataaanya masih mengalami turbulensi aliran.

1.7 PENURUNAN TEKANAN

Gambar 21 Aliran yang melewati suatu orifice menyebabkan penurunan tekanan

Ketika fluida mengalir melewati orifice, seperti terlihat pada Gambar 21, maka fluida tersebut
akan kehilangan sebagian dari energinya. Ini terlihat dimana tekanan akan lebih rendah di
daerah downstream orifice, seperti ditunjukkan oleh kedua pressure gauge. Perbedaan tekanan
di antara di daerah upstream dan di daerah downstream disebut pressure drop, yaitu penurunan
tekanan yang disebabkan oleh hambatan aliran (orifice).
Besarnya penurunan tekanan akan bervariasi, tergantung pada :

 Laju aliran melewati orifice.
 Ukuran orifice.
 Kemudahan fluida untuk mengalir (viskositas).

Aliran pada downstream harus sama dengan aliran pada downstream seperti Gambar 21,
karena tidak ada keborocan aliran fluida. Namun, karena tekanan fluida di daerah downstream
lebih rendah, maka tenaga dari fluida akan kurang. Hukum ilmu fisika menyebutkan bahwa
tenaga tidak bisa dihilangkan, oleh karena itu pengurangan tenaga pada aliran karena
terbentuknya panas akibat orifice.

Page 16

Basic Hydraulic

Gambar 22 Jika tidak ada aliran melewati orifice, maka tidak terjadi penurunan pressure

Jika besarnya penurunan tekanan tergantung di banyaknya mengalir melewati restriction,
sehingga dapat disimpulkan bahwa bahwa jika tidak ada aliran, akan tidak ada penurunan
tekanan.
Ini ditunjukkan pada Gambar 22. Tidak adanya aliran pada pipa menyebabkan tekanan akan
setara pada kedua sisi.
Dengan tak ada aliran dan tak ada penurunan tekanan, akan tidak ada panas yang dihasilkan
dan tidak akan ada penurunan tenaga.
Hubungan langsung antara aliran dan tekanan merupakan pertimbangan dalam sistem hidrolik;
jika tidak ada aliran pada titik A dan titik B, maka tidak akan ada penurunan tekanan (pressure
drop). Begitu juga sebaliknya, jika tidak ada perbedaan tekanan antara titik A & B maka tentunya
tidak ada aliran diantara kedua titik ini.
Hukum Bernoulli

Gambar 23

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah tekanan dan energi kinetik pada beberapa titik pada
sistem harus konstan jika aliran konstan. Jika fluida mengalir melalui diameter yang berbeda
seperti ditunjukkan pada Gambar 23, maka kecepatan alir (velocity) juga akan berbeda. Pada
sisi kiri, areanya luas sehingga kecepatan alir (velocity) akan rendah. Pada bagian tengah,
kecepatan alir (velocity) akan meningkat disebabkan luas area kecil. Juga pada sisi kanan, luas
area meningkat kembali sama dengan yang kiri, sehingga kecepatan aliran akan turun.
Bernoulli membuktikan bahwa tekanan pada daerah C akan lebih rendah daripada tekanan di
area A dan B karena peningkatan kecepatan aliran (velocity). Peningkatan kecepatan alir pada
titik C berarti peningkatan energi kinetik. Energi kinetik akan meningkat hanya jika tekanan turun.
Pada titik B, energi kinetik yang berlebih telah dirubah kembali menjadi tekanan dan aliran akan
turun. Jika tidak ada hilang tenaga karena gesekan (friction loss), tekanan pada titik B akan
sebanding dengan tekanan pada titik A.

Page 17

Basic Hydraulic

Gambar 24

Gambar 24 menunjukkan efek kombinasi dan perubahan kecepatan aliran. Penurunan tekanan
(pressure drop) dari maksimum di C menuju nol di B. Pada D, kecepatan meningkat, sehingga
tekanan akan turun. Pada E, ketinggian fluida akan meningkat dan banyak energi kinetik dirubah
menjadi tekanan karena kecepatan aliran (velocity) turun. Juga pada F, ketinggian fluida turun
karena kecepatan aliran (velocity).
Sederhananya, hukum Bernauli menyatakan bahwa :
 Jika aliran meningkat, tekanan turun
 Jika aliran turun, tekanan meningkat.
Ringkasan tentang beberapa prinsip dasar Hidrolik
Kerja terjadi secara hidrolik merupakan kombinasi tekanan, aliran dan pada waktu tertentu.
Tekanan tanpa aliran tidak akan menghasilkan kerja.
Aliran tanpa tekanan juga tidak akan menghasilkan kerja.
Tekanan hidrolik merupakan hasil dari tahanan dan gaya:
 Aliran meningkat, tekanan akan turun
 Aliran menurun, tekanan akan meningkat
Gerakan akan timbul karena adanya aliran hidrolik
Sirkuit Seri dan Parallel

Gambar 25

Kebanyakan mesin membutuhkan berbagai komponen yang dapat dihubungkan baik melalui
sirkuit seri ataupun parallel (Gambar 25).

Page 18

Basic Hydraulic
Ketika komponen dihubungkan secara seri (1), fluida mengalir dari satu komponen menuju
komponen berikutnya, sebelum kembali ke tangki. Ketika komponen terhubung secara parallel
(2), aliran fluida akan menuju komponen secara bersamaan.
Hambatan dalam rangkaian Seri

Gambar 26

Dalam Gambar 26, dibutuhkan pressure sebesar 620 kPa (90 psi) untuk mengalirkan 4 liter
fluida per menit (lpm) melalui sirkuit.
Orifice atau relief valves pada rangkaian hidrolik seri menghasilkan tahanan yang mirip dengan
resistor pada rangkaian listrik seri, oli akan mengalir pada tiap-tiap tahanan. Total tahanan
merupakan penjumlahan dari masing-masing tahanan.
Hambatan dalam rangkaian Parallel

Gambar 27

Pada sistem sirkuit parallel, oli yang dipompakan mengikuti tahanan terakhir. Pada Gambar 27,
pompa menyuplai oli menuju tiga sirkuit parallel. Sirkuit ketiga memiliki hambatan tertinggi dan
merupakan prioritas terakhir oli untuk mengalir. Sirkuit pertama memiliki tahanan terendah dan
merupakan prioritas pertama fluida mengalir.
Ketika oli yang dipompakan mengalir mengisi saluran dari pompa menuju valve, tekanan oli akan
meningkat menjadi 207 kPa (30 psi). Tekanan yang dihasilkan oleh hambatan aliran oli,
membuka valve pada sirkuit pertama dan oli mengalir menuju sirkuit. Tekanan sirkuit tidak akan
meningkat hingga sirkuit pertama terisi penuh. Ketika sirkuit pertama terisi, tekanan fluida akan
meningkat menjadi 414 kPa (60 psi) dan membuka valve pada sirkuit kedua. Kemudian,
tekanan sirkuit tidak akan meningkat hingga sirkuit dua terisi penuh. Tekanan oli yang
dipompakan akan meningkat ke nilai 620 kPa (90 psi) untuk membuka valve pada sirkuit ketiga.
Sebuah sirkuit hidrolik atau pada pompa harus dilengkapi sistem relief valve untuk membatasi
tekanan maksimum sistem.

Page 19

Basic Hydraulic

1.8 HIDROLIK MENGHASILKAN KERJA

Gambar 28

Untuk melakukan pekerjaan yang berguna, sebuah sistem hidrolik harus dapat mengubah tenaga dan
mengontrol aliran dari suatu komponen ke komponen yang lainnya.
Gambar 28 di atas menunjukkan prinsip pengubahan dan titik pengontrolan suatu sistem.
Sistem hidrolik menerima input energi dari sumber, biasanya dari engine atau rangkaian gigi-gigi
(gear train) yang berputar. Pompa hidrolik mengubah energi gerak menjadi energi hidrolik dalam
bentuk aliran dan tekanan. Valve mengontrol perubahan energi hidrolik menuju sistem dengan
mengotrol aliran fluida dan arah aliran. Aktuator (yang dapat berupa silinder atau motor)
mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanis yang menghasilkan gaya putar yang berguna
melakukan pekerjaan.

Untuk melakukan pekerjaan hidrolik, diperlukan aliran dan tekanan. Tekanan Hidrolik
menghasilkan tenaga dorongan dan aliran menghasilkan gerakan.

Beberapa faktor Konversi Imperial/Metrik
Length / panjang
0,03937 inci (ins) = 1 milimeter (mm)
0,3937 inci (ins) = 1 sentimeter (cm)
39,37 inci (ins) = 1 meter (m)
1 inci (in atau “) = 25,4 milimeter (mm)
1 kaki (ft atau „) = 0,3048 meter (m)

Luas area / area
0,00155 ins2 = 1 mm2
0,155 ins2 = 1 cm2
1 inci persegi (in2) = 6,452 sentimeter persegi (cm2)

Volume/isi
0,061 in3 = 1 cm3
61,02 in3 = 1 liter (L)
0,22 galon imperial = 1 liter (L)
0,2642 galon AS = 1 liter (L)
1 inci kubik (in3) = 16,39 sentimeter kubik (cm3 atau cc)
1 galon imperial (imp gal) = 4,546 liter (lt)
1 galon AS (US Gal) = 3,785 liter (lt)

Page 20

Basic Hydraulic

Massa
2,205 pound (lb) = 1 kilogram (kg)
0,9844 ton (t) = 1 tonne (t)
1 pound (lb) = 0,4536 kilogram (kg)
Kecepatan / velocity
196,8 kaki per menit (ft/min) = 1 meter per detik (m/det).
Gaya / force
0,2248 pound force (lb.force) = 1 Newton (N)
0,1004 ton force (t.force) = 1 KiloNewton (kN)
Pressure
0,145 pound per inci persegi (psi) 1 Kilopascal (kPa)
Catatan: 101.325 kPa = 1 Atmosfir (atm).
1 kg/cm2 = 14,22 psi atau 0,9678 atm atau 100 kPa
Torque
O,7376 pound kaki (lb.ft) = I Newton Meter (Nm)
7,23 (lb.ft) = 1 kg/m.
Temperature / suhu
Derajat Fahrenheit (0F) = 0C x 1,8 +32 (derajar Selsius 0C)
Power
1 kilowatt (kW) = 1,341 power / tenaga kuda (hp)
Catatan: 1 watt (w) = 1 Nm/det
Imbuhan yang lazim dipakai dalam ukuran-ukuran dasar
Mikro = 0,000001 Sepersejuta
Mili = 0,001 Seperseribu
Senti = 0,01 Seperseratus
Desi = 0,1 Sepersepuluh
1,0 = Satu
Deka = 10,0 Sepuluh
Hekto = 100,0 Seratus
Kilo = 1000,0 Seribu
Mega = 1000000,0 Satu juta

Page 21

Basic Hydraulic

TOPIK 2
SIRKUIT & KOMPONEN-KOMPONEN HIDROLIK

Gambar 29
Mesin-mesin alat berat saat ini menggunakan sistem hidrolik dengan berbagai komponen
hidrolik untuk mencapai tingkat pengoperasian yang efisien. Silinder hidrolik memiliki bermacam
tipe yang digunakan untuk mengoperasikan implement, seperti bucket, blade, ripper, backhoe
dan bak truck.
Motor Hidrolik menggerakkan track, roda, car bodi dan conveyor. Brake, steering, transmisi,
suspensi dan sistem kendaraan lainnya juga menggunakan sistem hidrolik sebagai tenaga dan
control. Gambar 29 menjelaskan sistem dasar hidrolik, yang terdiri dari komponen-komponen
berikut:

 Fluida (A)
 Reservoir (B)
 Filter (C)
 Pompa (D)
 Directional control valve (E)
 Aktuator atau hidrolik silinder (F)
 Saluran (Line) (G)
 Pressure control valve (H)
 Oil Cooler (I).
Kebanyakan pabrik pembuat menggunakan simbol grafik untuk mengidentifikasi komponen
sirkuit dan untuk menggambarkan fungsi dan operasi sirkuit.

Gambar 30

Page 22

Basic Hydraulic

2.0 SIMBOL - SIMBOL GRAFIK
Simbol-simbol grafik untuk diagram hidrolik (Gambar 30) awalnya dibuat oleh American National
Standards Institute (ANSI) dan saat ini digunakan juga oleh International Standards Organisation
(ISO). Simbol ini berguna sebagai standard komunikasi di dunia industri dan pendidikan. Dengan
adanya simbol, maka desain, proses fabrikasi, analisis dan perbaikan & perawatan lebih mudah
dilakukan.
Simbol ini menggambarkan fungsi komponen bukan konstruksinya. Disamping itu, simbol ini
memperlihatkan bagaimana komponen yang menggunakan tenaga fluida beroperasi secara
pneumatik, secara hidrolik, secara elektrik, secara manual, dan sejenisnya.
Aturan penggunaan sistem simbol grafis berikut harus dimengerti dan diikuti supaya hasil yang
diperoleh maksimal :
1. Simbol-simbol menunjukkan sambungan, jalur aliran, dan fungsi komponen. Simbol-simbol

tersebut tidak menunjukkan kondisi yang terjadi selama perubahan suatu kondisi aliran ke
kondisi aliran lainnya. Simbol-simbol juga tidak menunjukkan konstruksi atau nilai, seperti
tekanan, laju aliran, dan setelan komponen.
2. Simbol-simbol tidak menunjukkan lokasi port, lokasi spool, posisi elemen pengontrol pada
kondisi sesungguhnya.
3. Posisi atau ukuran simbol bisa diubah menjelaskan komponen dengan tidak mengubah
artinya.
4. Masing-masing simbol memperlihatkan komponen pada kondisi biasa atau netral kecuali
terdapat gambar lainnya yang menunjukkan kondisi spesifik masing-masing posisi
komponen.
5. Anak panah yang dipakai dalam simbol envelop menunjukkan arah aliran pada komponen
dan tanda panah di kedua sisi menunjukkan aliran yang dapat bolak-balik.
Simbol-simbol grafik menggunakan bentuk geometris dasar untuk menjelaskan komponen dan
sirkuit. Simbol tersebut dapat berbentuk lingkaran, bujur sangkar, segi empat, segitiga, busur,
anak panah, garis, titik dan silang.

Simbol Dasar

Gambar 31 Simbol-simbol komponen tambahan

Simbol dasar pertama adalah segitiga energi (Gambar 31). Segitiga digunakan untuk
melambangkan titik konversi tenaga dan arah aliran. Segitiga dengan warna gelap atau buram
seperti terlihat disebelah kiri menunjukkan media tenaga adalah fluida, seperti hidrolik oli.
Segitiga bening di sebelah kanan menunjukkan media tenaga gas. Arah menghadapnya segitiga
akan menunjukkan arah tenaga mengalir, menuju atau dari komponen. Segitiga gelap yang
menunjuk keluar envelop komponen akan menunjukkan komponen pengubah tenaga (seperti
pompa) dan medianya adalah fluida. Contoh lain dapat berupa segitiga bening yang menunjuk
ke dalam komponen, menunjukkan media tenaga adalah angin dan komponen menyerap atau
mempergunakan tenaga ini untuk melakukan kerja (seperti motor pneumatik).

Page 23

Basic Hydraulic
Shaft berputar diperlihatkan dengan garis padat yang pendek, tersambung dengan garis besar
komponen. Anak panah digunakan untuk menunjukkan arah putaran. Anak panah selalu
diasumsikan didekat shaft dan dapat berputar searah atau bolak-balik.
Komponen-komponen Dasar

Gambar 32 Simbol komponen-komponen dasar

Simbol dasar komponen yang digunakan berupa lingkaran, bujur sangkar, ketupat, segi empat
dan beberapa bentuk geometris lainnya (Gambar 32). Lambang komponen atau envelop dasar
ini kemudian ditambahkan lambang komponen atau elemen tambahan untuk menciptakan, atau
menggambarkan jenis komponen secara spesifik seperti valve, pompa, atau motor.
Ukuran komponen secara garis besar mungkin diubah-ubah untuk menekankan bagian tertentu
atau menunjukkan perbedaan di antara bagian utama dan pembantu. Selain itu, variasi ukuran,
tidak menunjukkan ukuran fisik komponen.
Pipa (tube), Selang (hose) dan Saluran Dalam (Internal Passages)
Tiga tipe garis yang digunakan pada gambar simbol grafis digunakan untuk menunjukkan pipa (tubes,
hoses dan saluran dalam) komponen hidrolik terdiri dari :

1. Working Lines:

Garis lurus / nyata (solid line) digunakan untuk menunjukkan jalur kerja hidrolik. Jalur
kerja membawa sebagian besar aliran menuju sistem hidrolik.
2. Pilot Lines:

Garis putus-putus digunakan untuk menunjukkan pilot line hidrolik. Pilot line membawa
sedikit volume oli yang digunakan sebagai aliran tambahan untuk menggerakkan atau
mengontrol komponen hidrolik. Panjang setiap garis putus sedikitnya sepuluh kali
lebarnya.
3. Drain Lines:

Garis putus-putus lainnya digunakan menunjukkan jalur pengembalian (drain line) yang
mengembalikan oli ke reservoir. Panjang setiap garis putus sedikitnya lima kali
lebarnya.

Page 24

Basic Hydraulic
Beberapa simbol-simbol lainnya:

1. Garis pembatas (Enclosure Lines):

Enclosure line digunakan untuk menggambarkan batas daerah pada mesin, dimana
terdapat komponen hidrolik, sebagai contoh tempat pengoperasian, atau setengah bagian
depan artikulasi mesin.
2. Instrument Lines

Instrument line digunakan untuk menghubungkan sebuah instrument dengan sensor.
Perpotongan line

Gambar 33 Teknik untuk menggambarkan perpotongan dan persambungan

Di sini kita lihat dua teknik untuk menggambarkan baik perpotongan line dan persambungan
(junction) line (Gambar 33). Sangat penting untuk memperhatikan bahwa grafik simbol mungkin
saja digambarkan dengan berbagai cara yang berbeda namun tetap mewakili hal yang sama.
Pertama, mari kita lihat teknik-teknik ini, dimana A dan B dipakai untuk menggambarkan
perpotongan line. Dalam metode “A”, terlihat line setengah lingkaran kecil yang digunakan untuk
meloncati atau memotong line lain. Metode yang lainnya adalah metode “B” yang hanya
menunjukkan perpotongan line satu sama lain.
Pada sisi kanan, dua metode lain yang ada di sisi kanan ini adalah untuk menyambung line.
Cara yang standar dan paling banyak dipakai untuk menggambarkan persambungan (junction)
line adalah dengan menggunakan titik padat pada titik persambungan (junction) seperti yang
terlihat pada bagian “C”.
Metode yang lainnya adalah “D”, dimana terlihat persambungan (junction) line tanpa ada titik. Ini
mungkin tampak agak membingungkan pada awalnya, karena hal ini juga merupakan cara untuk
menunjukkan perpotongan seperti yang terlihat pada “B”. Cara untuk menentukan jenis
sambungan (junction) anda akan tergantung pada teknik lain yang digunakan dalam sirkuit untuk
menggambarkan perpotongan dan persambungan (junction) line.

Page 25

Basic Hydraulic

Gambar 34 Persambungan (Junction) dan Perpotongan

Kunci untuk menentukan jenis persambungan (junction) line, seperti yang terlihat pada Gambar
34 pada titik (1) dalam gambar “B” atau “C”, tergantung pada teknik lain yang digunakan untuk
keseluruhan sirkuit. Jika sebuah line setengah lingkaran kecil digunakan untuk menggambarkan
perpotongan line, maka persambungan (junction) line bisa digambarkan dengan atau tanpa titik
persambungan (junction), seperti yang terlihat pada “A” atau “B”. Kedua metode ini sama
benarnya.
Metode manapun yang dipakai, maka hal tersebut harus digunakan secara konsisten untuk
keseluruhan sirkuit. Sama juga halnya ketika anda memakai titik persambungan (Junction) untuk
menandai persambungan (junction) line / saluran dalam sirkuit, maka line perpotongannya dapat
menggunakan setengah lingkaran seperti pada “A” atau tanpa setengah lingkaran tersebut
seperti pada “C”. Hal penting yang harus anda ingat adalah teknik manapun yang anda gunakan,
pergunakanlah secara konsisten untuk keseluruhan sirkuit.
Tampilan “D” menunjukkan apa yang akan terjadi jika anda menggunakan metode yang sama
untuk menggambarkan perpotongan dan persambungan (junction) line dalam sebuah sirkuit. Ini
tidak benar karena orang tidak akan dapat membedakan keduanya.
2.1 LINE HIDROLIK
Line Hidrolik digunakan untuk menghubungkan berbagai komponen supaya fluida dapat
mengalir pada sirkuit. Line hidrolik tersebut dapat berupa pipa (tube) atau selang (hose).

Gambar 35
Tube (Gambar 35) merupakan line hidrolik yang kaku, biasanya terbuat dari baja. Tube
digunakan pada beberapa komponen yang tidak bergerak satu sama lain. Tube secara umum
juga memerlukan ruang lebih sedikit dibanding selang (hose) dan dapat terpasang dengan

Page 26

Basic Hydraulic
kokoh ke mesin, menghasilkan perlindungan yang lebih baik pada line hidrolik dan secara umum
memperbaiki penampilan mesin.

Gambar 36
Hose hidrolik (Gambar 36) digunakan jika dibutuhkan fleksibilitas, seperti jika komponen saling
bergerak satu sama lain. Hose dapat menyerap getaran dan mampu menahan berbagai
pressure.
2.2 TANGKI HIDROLIK

Gambar 37

Sewaktu mesin dan perlengkapan dalam tahapan desain, banyak hal yang dipertimbangkan
seperti; ukuran dan lokasi tangki oli hidrolik (gambar 37). Saat mesin atau perlengkapan
beroperasi, tangki hidrolik berfungsi sebagai :

1. Tempat penampungan oli hidrolik
2. Alat untuk membuang panas dari oli
3. Alat pemisah dan membuang udara dari oli
4. Memungkinkan partikel kotoran mengendap dari oli.
Fungsi utama tangki oli hidrolik adalah untuk menyimpan oli dan menjamin oli tersedia dengan
sebagai syarat sistem dapat bekerja dengan baik.
Tangki harus mempunyai cukup kekuatan, kapasitas yang memadai dan menjaga masuknya
kotoran.
Tangki diletakkan di lokasi yang mudah dijangkau, kadang-kadang langsung terdapat pada
rumahan komponen utama (major component housing).
Komponen tangki terdiri dari :
 Tutup pengisian (Fill cap)
 Gelas takar (Sight glass)
 Breather

Page 27

Basic Hydraulic
 Saluran suply dan kembali (Suplay & Return Line)
 Saluran pembuangan (Drain line).
Penutup / Fill Cap

Gambar 38
Tutup pengisian (fill cap) menjaga masuknya menjaga kotoran melalui lubang pengisian yang
digunakan untuk mengisi dan menambah oli ke tangki, juga sebagai penyekat tangki yang
bertekanan. (Gambar 38).
Sight Glass

Gambar 39

Kaca penakar (sight glass) (Gambar 39) digunakan untuk memeriksa ketinggian oli dengan
mengacu pada manual operation and maintenance. Ketinggian oli umumnya berada pada posisi
yang sesuai ketika terlihat berada ditengah-tengah sight glass. Oli level harus diperiksa ketika oli
dingin. Mengaculah pada spesifikasi pabrik untuk memperoleh informasi tentang prosedur
pembacaan ketinggian oli yang benar.
Lubang udara / Breather

Gambar 40

Lubang udara (Gambar 40) ini dipasang pada tangki tidak bertekanan dan memungkinkan
pressure atmosfir dapat keluar masuk tangki.

Page 28

Basic Hydraulic

Drain Lines
Letaknya pada bagian bawah tangki, lubang drain ini berfungsi untuk mengeluarkan oli lama dari
dalam tangki. Lubang drain ini juga berfungsi untuk menyingkirkan air dan endapan kotoran dari
dasar tangki.
Kadang plug drain mengandung magnet yang kuat untuk menangkap partikel pada dasar tangki.
Supply & Return Lines
Supply line memungkinkan oli mengalir dari tangki menuju sistem. Return line memungkinkan oli
mengalir dari dari sistem menuju tangki.
Pressurized Tank

Gambar 41
Pressurized tank itu tertutup sama sekali. Atmospheric pressure (tekanan udara luar) tidak akan
mempengaruhi pressure yang ada di dalam tangki. Sebagaimana oli mengalir melalui sebuah
system, oli akan menyerap panas dan mengembang. Oli yang mengembang ini akan menekan
udara yang ada di dalam tangki. Udara yang tertekan ini akan mendorong oli keluar dari tangki
dan menuju ke sistem.
Pressurised tank mencegah masuknya kotoran dan uap air disamping membantu mendorong oli
mengalir menuju pompa hidrolik. Terdapat juga sistem dimana tekanan udara di tangki diperoleh
dari sistem udara bertekanan mesin, namun sistem seperti ini jarang digunakan.
Jangan langsung membuka tutup tangki ketika sedang bertekanan. Tangki bertekanan
mengalami pengembangan volume oli yang disebabkan oleh panas dan oleh karena itu terjadi
tekanan pada permukaan oli.
Pressure relief valve mengontrol tekanan didalam tangki dan vacum valve mencegah terjadinya
tekanan negatif dalam tangki ketika sistem dingin.
Vacuum (Relief Valve)
Vacuum/relief valve mempunyai dua kegunaan yaitu :
1. Mencegah kevakuman
2. Membatasi tekanan maksimum didalam tangki.

Vacuum relief valve mencegah kevakuman saat membuka dan memungkinkan udara masuk
menuju tangki ketika tekanan didalam tangki turun menjadi 3.45 kPa (0.5 psi). Ketika pessure di
dalam tangki mencapai tekanan settingan vacuum relief valve, valve membuka dan membuang
udara bertekanan ke atmosfir. Settingan tekanan vacuum relief valve berkisar dari 70 kPa (10 psi)
sampai 207 kPa (30 psi).

Page 29

Basic Hydraulic
Saringan Pengisian (Filler Screen)
Mencegah kotoran dengan ukuran besar masuk kedalam tangki.
Tabung Pengisian (Filler Tube)
Memungkinkan tangki terisi hingga ketinggian yang tepat dan tidak kelebihan.
Baffle
Mencegah return oli mengalir langsung ke bagian tank outlet, memberikan kesempatan kepada
bubble (gelembung-gelembung udara) yang ada di return oil untuk naik ke atas. Juga mencegah
oli teraduk yang juga membantu mencegah oli dari pembentukan buih.
Ecology Drain
Digunakan untuk mencegah oli tercecer pada saat membuang air dan endapan-endapan dari
tangki.
Line kembali (Return Line)
Mengalirkan oli dari sirkuit hidrolik kembali ke tangki.
Saringan kembali (Return screen)
Mencegah partikel yang lebih besar masuk ke tangki, tetapi tidak bisa menyaring partikel yang
halus.
Pump Pick-up Line
Pump pick-up line mengarahkan oli menuju sisi pemasukan pompa. Saluran ini normalnya tidak
menyentuh bagian dasar tangki. Hal ini akan mencegah endapan yang berada dibawah tangki
masuk ke pompa.
Vented Tank

Gambar 42 Tangki vented / berventilasi dan simbol ISO
Vented tank merupakan tipe tangki yang umum. Memiliki breather yang memungkinkan udara
masuk dan keluar dengan bebas sehingga tekanan didalam system hanya tekanan atmosfir.
Elemen penyaring udara atau screen biasanya terpasang pada tangki untuk mengurangi masuknya
debu dari udara luar.

Page 30

Basic Hydraulic
2.3 SIMBOL GRAFIK – TANGKI HIDROLIK

Gambar 43
Simbol vented reservoir (Gambar 43) ditunjukkan disebelah kiri dan dilambangkan dengan kotak
yang terbuka bagian atasnya. Pressurised reservoir digambarkan dengan kotak yang tertutup
penuh. Return line dapat digambarkan di atas atau di bawah ketinggian fluida. Simbol reservoir
merupakan sebuah simbol yang dapat digambarkan sebanyak mungkin sesuai kebutuhan pada
skematik sirkuit untuk mengurangi jumlah garis yang harus digambarkan. Meskipun simbol
digambarkan berulang-ulang, namun hanya menunjukkan tangki yang sama kecuali ada
keterangan spesifik.
Filter Fluida

Gambar 44 Simbol Dasar
Simbol umum yang digunakan untuk menunjukkan filter fluida berbentuk belah ketupat kosong
(empty diamond) seperti ditunjukkan pada (gambar 44) diatas. Beberapa tipe simbol fluid
conditioner dapat dibuat dengan melakukan sedikit perubahan atau tambahan pada simbol
dasar.

Gambar 45
Pertama adalah filter atau strainer, seperti ditunjukkan pada Gambar 45 diatas, dengan garis
putus-putus vertical di dalam simbol dasar. Ini menunjukkan media penyaring dimana fluida
mengalir.

Page 31

Basic Hydraulic

Gambar 46
Terdapat sebuah garis horizontal yang melintang pada bagian dasar simbol, seperti yang terlihat
pada Gambar 46 menggambarkan materi yang telah dipisahkan berada pada dasar tangki
misalnya air.

Gambar 47

Garis pendek yang memanjang dari bagian bawah simbol, seperti ditunjukkan Gambar 47,
memperlihatkan saluran pembuangan manual.

Gambar 48

Pembuangan otomatis ditunjukkan oleh huruf „V‟ kecil yang ditempatkan dibawah garis pemisah
horizontal seperti ditunjukkan Gambar 48.
2.4 POMPA HIDROLIK
Pompa hidrolik mengubah energi mekanis menjadi energi hidrolik. Peralatan ini mengambil
energi dari sebuah sumber (seperti engine, electric motor, dll.) dan mengubahnya menjadi
bentuk energi hidrolik.
Fungsi pompa kemudian menyuplai aliran oli yang memadai ke sistem hidrolik supaya sirkuit
dapat beroperasi dengan kecepatan normalnya.
Pompa umumnya dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :
 Non-positive displacement
 Positive displacement.

Page 32

Basic Hydraulic

Gambar 49
Gambar 49 menunjukkan pompa tipe roda-gigi (gears type pump). Roda-gigi (gears)
berpasangan dan diputar oleh sumber tenaga. Pompa mengambil oli dari tangki dan
mendorongnya menuju sistem hidrolik.
Seluruh pompa menghasilkan aliran oli dengan cara yang sama. Kevakuman terbentuk pada
saluran masuk pompa dan tekanan dari luar (tekanan tangki atau tekanan atmosfir) menekan oli
menuju saluran masuk dan selanjutnya menuju inlet chamber pada pompa. Idler gear pompa
membawa oli menuju chamber outlet pompa.
Jumlah fluida yang dikeluarkan pompa dan fluida yang tersedia di saluran masuk pompa harus
sebanding. Ketersediaan fluida pada sisi inlet sepenuhnya tergantung pada tekanan reservoir
yang akan mendorong fluida menuju pompa.
Semakin besar ukuran pompa atau semakin cepat kecepatan putaran pompa, maka semakin
banyak fluida yang dibutuhkan menggantikan fluida yang dipompakan. Hal ini sangat tergantung
pada ketersediaan tekanan pada reservoir untuk mendorong oli menuju pompa. Tanpa tekanan
yang sesuai, pompa akan mengalami kekurangan suplai (“starvation”) dan ini akan menyebabkan
kerusakan yang serius pada komponen pompa atau sebagai penyebab kerusakan pompa.
Terdapat banyak faktor yang mengurangi ketersediaan aliran antara reservoir dan pompa, yaitu :

 Saluran terlalu kecil dibanding volume fluida yang akan mengalir
 Keluaran reservoir tersumbat
 Pompa berada terlalu jauh dari reservoir, atau terlalu tinggi diatas reservoir
 Fluida terlalu kental untuk mengalir.
Ketika salah satu atau beberapa kondisi penyebab "starvation" atau kekurangan suplay pada
pompa ini timbul, maka harus diperbaiki sesegera mungkin.
Pompa tidak menghasilkan atau menyebabkan tekanan. Tahanan aliran fluida-lah yang
menyebabkan tekanan. Tahanan dapat disebabkan oleh aliran melalui hose, orifice, fitting,
silinder, motor, atau apa saja pada sistem yang dapat menghambat bebasnya aliran kembali
menuju tangki. Pompa hanya menghasilkan aliran.
Positive Displacement Pump
Positive displacement pump akan menghasilkan aliran dengan jumlah tertentu setiap putaran
atau langkah dengan hampir mengabaikan hambatan pada sisi outletnya. Karena karakteristik
ini, positive displacement pump, merupakan pilihan yang selalu digunakan pada sistem hidrolik.

Page 33

Basic Hydraulic

Gambar 50

Positive displacement pump dicontohkan dengan kerja hand pump seperti pada Gambar 50.

Positive displacement hidrolik pump ditentukan oleh volume displacement-nya, seperti gallon per
menit, liter per menit, Inchi kubik atau sentimeter kubik per putaran. Penentuan ini merupakan
displacement secara teori, dimana tidak terjadi rugi aliran akibat kebocoran didalam pompa.

Positive displacement pump memiliki komponen–komponen dengan celah yang sempit. Hal ini
mengurangi kebocoran dan menyediakan efisiensi sebesar mungkin ketika digunakan pada
sistem hidrolik bertekanan tinggi. Aliran output pada positive displacement pump pada dasarnya
sama pada setiap putaran pompa. Positive displacement pump ditandai dengan ciri aliran
output-nya dan konstruksi pompa.

Positive displacement pump dikelompokkan dengan dua cara :

1. Berdasarkan tekanan sistem maximum (21,000 kPa or 3000 psi) tempat pompa beroperasi.

2. Keluaran pompa spesifik tiap masing-masing putaran pada tekanan tertentu, biasanya
pengelompokan dalam lpm @ rpm @ kPa (contoh 380 lpm @ 2000 rpm @ 690 kPa).

Ketika menghitung output per putaran, Aliran (flow rate) dapat dengan mudah dikonversi dengan
mengalikannya dengan kecepatan putaran dalam rpm, (contoh 2000 rpm) dan berputar dengan
konstan. Sebagai contoh, kita akan mengkalkulasikan aliran pompa yang berputar 2000 rpm
dengan flow 11.55 in3 /putaran atau 190 cc/putaran.

GPM = in3/rev x rpm/231 LPM = cc/rev x rpm/1000
GPM = 11,55 x 2000/231 LPM = 190 x 2000/1000
GPM = 100 LPM = 380

Non Positive Displacement Pump

Gambar 51

Page 34

Basic Hydraulic
Aliran outlet pada non-positive displacement pump tergantung pada hambatan inlet dan outlet.
Semakin besar hambatan pada sisi outlet, semakin sedikit aliran yang dihasilkan pompa. Contoh
dari non-positive displacement pump adalah water pump pada engine (Gambar 51).
Centrifugal impeller merupakan contoh dari non-positive displacement pump dan terdiri dari dua
komponen dasar; Impeller (2) yang terpasang pada input shaft (4) dan housing (3). Impeller
memiliki solid disc back dengan blade yang melengkung (1) .
Fluida masuk melalui bagian tengah housing (5) dekat input shaft dan mengalir menuju impeller.
Impeller blade yang melengkung, melemparkan fluida kearah luar housing. Housing dibentuk
sedemikian rupa sehingga dapat mengalirkan fluida menuju saluran keluar (outlet port).
2.5 GEAR PUMP

Gambar 52

Gear pump (Gambar 52) merupakan positive displacement pump. Menghasilkan aliran oli
dengan jumlah yang sama setiap putaran input shaft. Perubahan kecepatan putar akan
mengontrol output pompa. Tekanan operasi maksimal gear pump dibatasi hingga 27,579 kPa
(4000 psi). Pembatasan tekanan ini akibat pengaruh ketidakseimbangan hidrolik (hidrolik
imbalance) Hidraulic imbalance menyebabkan timbulnya beban samping pada shaft yang akan
merusak bearing dan bersentuhannya gear dengan housing. Gear pump menjaga efisiensi
volume diatas 90% ketika tekanan dijaga berada diantara batas tekanan operasi .

Gambar 53

Page 35

Basic Hydraulic
Gambar 53 menunjukkan komponen gear pump: seal retainer (1), seal (2), seal back-ups (3),
isolation plates (4), spacers (5), drive gear (6), idler gear (7), housing (8), mounting flange (9),
flange seal (10), dan pressure balance plate (11) pada sisi lain dari gear tersebut. Bearing
dipasang pada housing dan mounting flange pada sisi gear untuk menahan gear shaft selama
perputaran.
Pressure Balance Plate (Pelat Penyeimbang tekanan)

Gambar 54

Terdapat dua jenis pressure balance plate yang digunakan dalam gear pump (gambar 54). Jenis
yang lama (1) memiliki bagian belakang yang rata. Jenis ini menggunakan plat isolasi, back up
seal, seal berbentuk angka 3 dan sebauah seal retainer. Jenis yang baru (2) memiliki bentuk
melengkung yang menyerupai angka 3 pada bagian belakangnya dan lebih tebal dibanding jenis
yang sebelumnya. Jenis pressure balance plate yang baru ini menggunakan dua jenis seal yang
berbeda.
Aliran Gear Pump
Aliran output dari gear pump ditentukan oleh kedalaman dan lebar gigi. Kebanyakan pabrikan
menstandarkan kedalaman gigi dan profile ditentukan dengan jarak dari titik tengah (1.6", 2.0",
2.5", 3.0", dsb.) antara gear dan shafts. Dengan kedalaman, lebar dan profil gigi, maka
perbedaan aliran ditentukan oleh klasifikasi yang dibuat berdasarkan jarak dari titik sumbu.

Gambar 55

Ketika pompa berputar (gambar 55), Gigi-gigi membawa oli dari sisi inlet menuju sisi outlet pompa.

Page 36

Basic Hydraulic

Arah putaran drive gear shaft ditentukan oleh lokasi inlet dan outlet port dan drive gear akan selalu
menggerakkan oli disekitar sisi luar gears dari inlet menuju outlet port. Prinsip ini berlaku pada gear
pump dan gear motor. Pada kebanyakan gear pump, inlet port memiliki diameter yang lebih besar
dibanding outlet port untuk meyakinkan selalu tersedianya suplai oli yang memadai untuk
menghindari terjadinya pump starvation. Pada bi-directional pump dan motor, Inlet port dan
outlet port akan memiliki ukuran yang sama.

Gear Pump Forces
Aliran outlet dari gear pump dihasilkan akibat oli yang didorong keluar dari gigi-gigi. Hambatan
aliran oli menimbulkan tekanan outlet. Ketidak seimbangan dapat terjadi pada gear pump
akibat sangat besarnya perbedaan tekanan pada outlet port dibanding tekanan pada inlet port.
Oli dengan tekanan tinggi akan menekan gigi-gigi mengarah ke housing di inlet port.
Shaft bearings akan memikul sabagian besar beban samping side untuk mencegah keausan
yang berlebihan antar ujung gigi dan housing. Pada pompa dengan tekanan yang lebih tinggi,
gear shaft sedikit lebih tirus pada ujung luar bearing yang berada didekat gear. Hal ini
memungkinkan kontak penuh antara shaft dan bearing saat shaft bengkok karena kondisi
tekanan yang tidak seimbang.
Tekanan oli juga diarahkan antara area yang disekat oleh pressure balance plate, housing dan
mounting flange untuk menyekat ujung gigi. Ukuran area yang disekat antara pressure
balanced plate dan housing adalah hal yang membatasi jumlah gaya yang menekan plate
akibat ujung gigi-gigi.

2.6 VANE PUMP

Gambar 56

Seperti diperlihatkan Gambar 56, Vane pump adalah positive displacement pump. Output
pompa dapat tetap (fix) atau bervariasi (variable)
Walaupun fix dan variable, vane pump menggunakan nama komponen yang sama. Masing-
masing pompa terdiri atas housing (1), cartridge (2), mounting plate (3), mounting plate seal (4),
cartridge seal (5), cartridge backup ring (6), snap ring (7), input shaft dan bearing (8).
Cartridge terdiri atas support plate (9) displacement ring (10), flex plate (11), slotted rotor (12)
dan vane (13).
Input shaft memutar slotted rotor. Vane bergerak masuk dan keluar luar lubang pada rotor dan
menyekat outer tip terhadap ring cam.
Bagian dalam fixed pump displacement ring memiliki bentuk elips.
Bagian dalam dari variable pump displacement ring memiliki bentuk bulat.

Page 37

Basic Hydraulic
Flex plates menyekat sisi rotor dan ujung vane. Pada beberapa desain tekanan rendah, support
plate dan housing menyekat sisi rotating rotor dan ujung vane.
Support plate digunakan untuk mengarahkan oli menuju saluran yang benar pada housing.
Sebagai tambahan, housing merupakan tempat penyangga berbagai komponen vane pump,
mengarahkan aliran masuk dan keluar vane pump.
Vane

Gambar 57

Vane (Gambar 57) awalnya ditahan terhadap displacement ring oleh gaya sentrifugal yang
disebabkan putaran rotor. Ketika aliran meningkat, resultan tekanan pressure yang terbentuk
akibat tahanan aliran mengarah ke saluran pada rotor dibagian bawah vane (1).
Oli bertekanan dibawah vane ini-lah yang menjaga ujung vane tertekan terhadap displacement
ring dan membentuk penyekatan. Guna menghindari vane tertekan terlalu keras terhadap
displacement ring, vane dibuat agak miring seperti ditunjukkan panah untuk memungkinkan
terjadinya tekanan penyeimbang (balancing pressure) sepanjang ujung sebelah luar.
Flex Plate

Gambar 58

Tekanan oli yang sama juga diarahkan antara flex plate dan support plate untuk menyekat sisi-
sisi rotor dan ujung vane (Gambar 58). Ukuran area seal antara flex plate dan support plate,
merupakan pengontrol gaya yang menekan flex plate terhadap sisi rotor dan pada ujung vane.
Kidney shaped seal (seal berbentuk ginjal) harus terpasang pada support plate dengan sisi o-
ring mengarah ke rongga dan sisi plastik datar mengarah ke flex plate.

Page 38

Basic Hydraulic
Pengoperasian Vane Pump

Gambar 59
Ketika rotor berputar mengitari bagian dalam displacement ring (Gambar 59), maka vane akan
keluar masuk melalui slot rotor untuk menjaga penyekatan pada displacement ring. Keitka vane
keluar dari slot rotor, volume antara vane tersebut berubah. Terjadi peningkatan volume.
Peningkatan volume ini menimbulkan sedikit kondisi vakum yang memungkinkan oli pada inlet
terdorong ke rongga di antara vane oleh adanya tekanan atmosfir ataupun tekanan tangki.
Ketika rotor terus berputar, penurunan jarak yang terjadi antara displacement ring dan rotor
tersebut menyebabkan penurunan volume. Oli terdorong keluar dari bagian rotor menuju output
pump.
Vane pump yang dijelaskan diatas tadi merupakan jenis unbalanced vane pump.

Gambar 60
Gambar 60 menunjukkan desain dengan prinsip keseimbangan (balance). Desain ini memiliki

Page 39

Basic Hydraulic
sepasang inlet dan outlet port yang berseberangan. Ketika port ditempatkan tepat
berseberangan satu sama lain, Gaya yang lebih besar dihasilkan pada outlet port saling
dihilangkan satu sama lain. Hal ini mencegah pembebanan samping (side-loading) pada shaft
pompa dan bearing dan berarti bahwa shaft dan bearing hanya harus memikul beban torsi dan
beban luar (external). Ketika terdapat dua lobe pada cam ring setiap putaran, displacement pompa
meningkat menjadi dua kali.
2.7 PISTON PUMP

Gambar 61
Kebanyakan piston pump dan motor memiliki komponen yang sama dan menggunakan nama
komponen yang sama pula. Komponen pompa seperti Gambar 61 adalah head (1), housing (2),
shaft (3), piston (4), port plate (5), barrel (6) dan swashplate (7).
Piston pump dibuat dengan dua jenis desain, axial piston pump dan radial piston pump. Kedua
pompa merupakan positive displacement pump yang sangat efisien, walaupun output pompa
tersebut tetap ataupun variabel.
Axial Piston Pump

Gambar 62 – Fixed & Variable Displacement

Fixed displacement axial piston pump dan motor dibuat dengan housing lurus atau housing
menyudut. Prinsip dasar pengoperasian piston pump dan motor pada dasarnya sama.
Straight Housing Axial Piston Pump dan Motor
Gambar 62 menunjukkan positive displacement fixed output axial piston pump dan positive
displacement variable output axial piston pump. Kebanyakan literature menyatakan bahwa
kedua pompa merupakan positive displacement dan untuk itu nama pompa-pompa tersebut
dapat disebut hanya fixed displacement piston pump dan variable displacement piston pump.

Page 40

Basic Hydraulic
Pada fixed displacement axial piston pump, piston-piston bergerak maju dan mundur dengan
jalur yang berdekatan dan parallel terhadapat titik sumbu shaft.
Pada piston pump dengan housing lurus, seperti ditunjukkan Gambar 62, piston tertahan pada
swashplate yang tetap (diam).
Sudut swashplate mengontrol jarak gerakan maju dan mundur piston di lubang barrel. Semakin
besar sudut wedge-shaped swashplate, semakin besar jarak gerakan piston dan semakin besar
output pompa setiap putaran.
Pada variable displacement axial piston pump, swashplate, barrel dan port plate dapat bergerak
maju dan mundur untuk mengubah sudutnya terhadap shaft. Perubahan sudut menyebabkan
output aliran dapat bervariasi antara settingan minimum dan maximum meskipun kecepatan
shaft konstan.
Pada pompa ini, ketika piston bergerak mundur, oli mengalir melalui intake dan mengisi piston.
Ketika pompa berputar, piston bergerak maju, oli ditekan keluar melalui exhaust menghasilkan
aliran menuju sistem.
Kebanyakan piston pump yang digunakan pada mobile equipment adalah axial piston pump.
Angled Housing Axial Piston Pump

Gambar 63
Gambar 63 menunjukkan angled housing piston pump. Piston-piston terhubung ke input shaft oleh
piston link atau ujung spherical piston masuk dengan pas pada socket pada sebuah plate. Plate
merupakan bagian yang terhubung dengan shaft. Sudut housing terhadap titik sumbu shaft
mengontrol jarak gerakan piston keluar dan masuk ruangan barrel.
Semakin besar sudut housing, Semakin besar output pompa perputaran. Aliran output dari fixed
displacement piston pump hanya dapat dirubah dengan merubah kecepatan input shaft
2.8 ISO SYMBOL POMPA

Gambar 64 Positive displacement

Simbol ISO pompa dilambangkan dengan segitiga gelap pada sebuah lingkaran, segitiga
tersebut mengarah ke sisi luar lingkaran.

Page 41

Basic Hydraulic

Gambar 65 Pompa Variable displacement Non-compensated

2.9 AKTUATOR LINEAR

Gambar 66

Aktuator merupakan istilah umum yang digunakan untuk komponen output sistem hidrolik.
Aktuator terdiri dari dua jenis yaitu :
1. Rotary aktuator , yang menghasilkan tenaga putaran atau gerakan berputar
2. Linear aktuator (Gambar 66) yang menghasilkan tenaga gerak lurus.
Silinder hidrolik merupakan tipe linear aktuator yang umum meskipun sering juga disebut sebagai
"ram", "jack", atau "stroker". Istilah lainnya ini sering dipakai pada aplikasi tertentu yang memiliki arti
spesifik.
Seperti telah dibahas sebelumnya, tenaga pada sistem hidrolik, pada awalnya dibangkitkan dari
gerakan putar yang berasal dari engine dan dirubah menjadi tenaga fluida oleh pompa. Fluida
diarahkan melalui sistem tertentu menuju aktuator dimana akan dirubah kembali menjadi tenaga
mekanis putaran melalui motor atau dirubah menjadi gerakan linear oleh silinder. Gaya dan
gerakan lurus yang dihasilkan, digunakan untuk mengoperasikan implement seperti blade,
bucket, ripper dan lain sebagainya.
Konstruksi

Gambar 67

Page 42

Basic Hydraulic

Penyekat / Seals
Semua silinder memiliki dua lokasi dimana fluida harus disekat. Yaitu, sepanjang piston,
disekitar rod dan antara body dan kepala silinder.
Terdapat berbagai tipe seal yang berbeda-beda tergantung pada penggunaannya. Kehandalan
dan kualitas seal sangat dibutuhkan untuk memperoleh umur komponen yang diinginkan.

Gambar 68 Konstruksi Penyekat

Rod seals adalah material yang flexible, menyekat permukaan rod dari tekanan hidrolik akibat
kombinasi penekanan awal (diameter dalam seal sedikit lebih kecil dibanding diameter luar rod).
“O” ring seal yang sederhana dengan back-up ring dapat digunakan, lip-type seal merupakan
desain yang umum meskipun “U” cup atau “V” cup packing lebih sering digunakan. Desain seal
yang umum ditunjukkan pada Gambar 68.
Lip seal merupakan material yang dicetak pada logam atau rangka plastik yang keras. Sebuah
coil spring dipasang pada bagian dalam bibir seal untuk menyediakan kontak awal bibir seal
terhadap permukaan yang berputar. Serupa dengan U-cup atau V-cup, sisi cekung seal
menghadap ke fluida bertekanan, dan bibir seal tertekan terhadap permukaan yang disekat
akibat tekanan fluida dan menghasilkan penyekatan yang kuat.
Material yang digunakan sebagai seal biasanya karet sintetis, campuran karet, dan campuran
plastik. Kriteria utama pemilihan material adalah kecocokan material seal dengan fluida yang
digunakan, ketahanan terhadap keausan dan ketahanan terhadap temperatur sistem.
Keausan seal tergantung pada banyak faktor selain faktor material yang digunakan ; kualitas
pelumasan dan kebersihan fluida merupakan hal yang sangat penting, agar dilumasi dengan
benar maka harus dalam kondisi terbasahi fluida.
Penyekatan yang sempurna adalah hal utama untuk mencegah kebocoran. Namun pada
kenyataanya harus tetap ada sedikit kebocoran oli untuk membentuk oli film supaya seal dengan
mudah dapat meluncur pada permukaan kontak. Pada kebanyakan penggunaan, penyekat
dianggap baik jika tidak terdeteksi tanda-tanda adanya sejumlah fluida yang melaluinya.
Terdapat dua tipe dasar silinder :
1. Single acting
2. Double acting.

Page 43

Basic Hydraulic

Single acting cylinder

Gambar 69

Gambar 69 pada skematik menunjukkan sebuah single acting cylinder. Area dengan warna
merah menunjukkan kondisi oli bertekanan dan warna hijau menunjukkan yang memiliki
tekanan sama dengan tekanan tangki.

Single acting cylinder menggunakan tekanan oli dari satu sisi silinder dan menyediakan gaya hanya
satu arah.

Single acting cylinder memendek karena berat beban atau gaya tekanan spring. Single acting
cylinder jarang digunakan pada mobile equipment.

Gambar 70

Single acting cylinder yang sangat sederhana adalah hidrolik ram (Gambar 70). Silinder ini
hanya memiliki satu ruangan fluida dan bergerak hanya satu arah force. Kebanyakan dipasang
sedemikian rupa sehingga dapat memendek karena gaya gravitasi. Penggunaan silinder tipe ini
biasanya pada dongkrak botol (“bottle” jacks) dan mengangkat mobil ditempat cucian.

Single acting cylinder memberikan gaya hanya satu arah, efek gravitasi dan beban balik yang
menyebabkan silinder tersebut memendek. Perbedaan utama single acting cylinder dan ram
adalah single acting cylinder menggunakan piston dan kebocoran aliran melalui piston dialirkan
menuju reservoir untuk meminimalkan kebocoran fluida keluar sedangkan ram tidak memiliki
saluran ke reservoir. Single-acting cylinder biasanya dipasang pada pengangkat bak truck (hoists)
dan crane boom.

Double Acting Cylinder

Page 44

Basic Hydraulic

Gambar 71

Gambar 71 menunjukkan double acting cylinder. Warna merah menunjukkan oli yang
bertekanan dan warna hijau menunjukkan oli yang memiliki tekanan sama dengan tekanan
tangki. Ini merupakan hidrolik aktuator yang paling umum digunakan pada mobile equipment.
Digunakan pada implement, steering dan sistem lainnya dimana silinder dibutuhkan untuk
melakukan kerja pada dua arah.
Double acting berarti bahwa silinder akan menyediakan gaya dan gerakan pada masing-masing arah.

Gambar 72

Double-acting cylinder (Gambar 72) merupakan tipe silinder yang paling banyak digunakan pada
mobile equipment, Double-acting cylinder menghasilkan gaya pada kedua arah, memanjang dan
memendek. Supaya memanjang, fluida dialirkan menuju cap end dan rod end port dihubungkan
menuju reservoir. Sewaktu memendek, fluida dialirkan ke rod end dan saluran pada cap end port
dihubungkan dengan reservoir. Double-acting cylinder juga disebut differential silinder karena
perbedaan area efektif dan volume antara rod end dan cap end. Perbedaan ini menyebabkan
terjadinya perbedaan kecepatan ketika silinder memanjang dan memendek.

Gambar 73

Variasi double-acting cylinder adalah double-rod silinder. Pada versi ini, silinder rod memanjang
melalui kedua end cap (Gambar 73), silinder ini memiliki area dan volume yang sama pada
kedua ujung silinder. Hal ini tentunya juga menyamakan gaya dan kecepatan sewaktu silinder
memanjang dan memendek. Double-rod silinder digunakan secara umum pada aplikasi power
steering.

Page 45

Basic Hydraulic
2.10 SILINDER TELESKOPIK

Gambar 74

Kebanyakan telescopic silinders (Gambar 74) adalah single-acting. Telescopic cylinder memiliki
rod yang dapat dipasang secara seri atau disebut juga sleeve. Masing-masing sleeve secara
individual memanjang. Dapat berjumlah dua, tiga dan ada juga yang memiliki lima sleeve pada
setiap silinder. Penggunaan silinder ini sangat ideal pada industrial lift truck dan pada dump truck
dengan bak yang berukuran besar. Keunggulan telescopic silinder akibat urutan ukuran diameter
sleeve, adalah penurunan gaya dan meningkatnya kecepatan pada setiap tahapan.

Gambar 75

Telescopic cylinder dapat juga double-acting, Gambar 75, meskipun tidak terlalu umum. Karena area
untuk melakukan proses pemendekan, sangat kecil dan gaya memendek juga rendah. Double-acting
telescopic cylinder umumnya digunakan untuk mempercepat gerakan pada gaya yang lebih besar
dan pada saat langkah yang panjang dibutuhkan.

2.11 MODIFIKASI PADA SILINDER

Terdapat banyak konfigurasi linear aktuator untuk menyesuaikan dengan aplikasi tertentu.
Beberapa modifikasi tergantung pada pabrikan mesin dan jarang digunakan pada aplikasi yang
umum. Terdapat juga modifikasi yang umum dan dapat dikatakan sebagai pilihan standar.

Valve Counterbalance

Page 46

Basic Hydraulic

Gambar 76

Sering sekali keuntungan dapat diperoleh dengan menempatkan beberapa valve tertentu pada
silinder, umumnya pada cap end head. Screw-in cartridge valve sering digunakan karena relatif
memudahkan pekerjaan dan murah. Meskipun counterbalance valve (Gambar 76) mungkin
merupakan integral valve yang sering dipasang, tipe lainnya seperti directional control, flow control
dan sequence valve dapat juga ditemukan sebagai modifikasi.
Cushion

Gambar 77

Sentakan dan benturan yang berulang-ulang pada saat piston berhenti di ujung silinder dapat
merusak silinder; silinder-silinder yang memanjang dan memendek dengan kecepatan yang tinggi
dapat rusak dengan parah hanya dalam beberapa langkah saja. Silinder cushion merupakan
perlengkapan pada silinder mobile equipment untuk membantu melambatkan gerakan piston
saat mencapai ujung langkah dan mengurangi benturan. Cushion atau sering disebut hidrolik
brake dapat dijumpai pada salah satu atau kedua sisi silinder. Gambar 77 menunjukkan tipe
cushion yang digunakan pada langkah pemendekan.
Stroke Limiting

Gambar 78

Stop tube (Gambar 78) adalah perlengkapan tambahan yang dapat digunakan untuk membatasi
panjang langkah silinder.
Pembatasan langkah silinder dapat juga dilakukan dengan memasang stroke control valve
similar seperti ditunjukkan Gambar 79. Langkah diatur dengan menempatkan stop flange pada

Page 47

Basic Hydraulic

silinder rod untuk mengaktifkan stop valve pada berbagai posisi saat silinder memendek. Saat oli
dengan arah yang berlawanan dengan sebelumnya, maka oli akan menekan valve spring dan
memungkinkan silinder memanjang.

Gambar 79

Thermal relief valve

Gambar 80

Silinder yang telah dingin dan kemudian terkena panas dari cahaya matahari secara langsung
(atau sumber lainnya) dapat mengalami kerusakan akibat pemuaian fluida. Tekanan yang
sangat tinggi dapat terjadi jika fluida memuai, kecuali ada jalan lain untuk membuang tekanan
tersebut dengan membuang sedikit fluida. Sebuah integral relief valve kecil atau cartridge
(Gambar 80), diatur lebih tinggi dari tekanan system pressure, akan melakukan tugas ini dan
mencegah kerusakan silinder.

2.12 RATING SILINDER

Rating dari silinder meliputi ukuran dan kemampuan menahan tekanan. Ukuran dasar
yang digunakan adalah bore (piston diameter atau body diameter bagian dalam), piston rod
diameter dan panjang langkah. Pengelompokan berdasarkan tekanan mengacu pada ukuran,
desain dan material yang digunakan dan ditentukan oleh pabrik pembuat. Perhatikan name-plate
silinder atau catalog yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat untuk mengetahui informasi ini.

2.13 ISO SYMBOL SILINDER HIDROLIK

Gambar 81

Simbol dasar dari silinder hidrolik dan pneumatic ditunjukkan oleh Gambar 81. Ukuran rod dan
panjang langkah tidak direfleksikan oleh ukuran simbol.

Page 48

Basic Hydraulic

Pada kedua contoh single acting silinder diatas, silinder hanya dapat diaktifkan dengan tekanan
hanya dari satu arah. Pada contoh yang bawah terlihat double acting silinder dan double rod end
silinder yang dipakai pada steering silinder backhoe loader wheeled tractor scrapers.

Gambar 82

Simbol dasar bagi silinder dapat dimodifikasi untuk menunjukkan berbagai fitur dan fungsi
lainnya. Gambar 82 memperlihatkan dua contoh silinder yang telah dimodifikasi.
Jika diameter rod ke inti ini dianggap penting bagi fungsi sirkuit, maka simbol di sebelah kiri
harus digunakan untuk menggambarkan diameter rod yang besar. Simbol di sebelah kanan
menggambarkan pressure dalam silinder yang digunakan untuk menggandakan pressure.

Gambar 83

Kedua simbol pada Gambar 83 menunjukkan fixed dan adjustable cushion atau snubber. Alat-
alat ini digunakan untuk melambatkan gerakan piston dan rod saat akan mencapai ujung
langkah silinder. Simbol sebelah kiri memiliki cushion yang tetap pada kedua arah gerakan.
Simbol yang sebelah kanan menunjukkan cushion yang dapat diatur hanya pada salah satu sisi
rod. Gambar sebelah kiri menunjukkan cushion yang bekerja pada saat rod memanjang dan
memendek.

2.14 ROTARY ACTUATOR
Linear aktuator mengubah tenaga fluida menjadi gerakan linear, rotary aktuator mengubah
tenaga fluida menjadi gerakan berputar. Fluida terdorong ke sisi inlet rotary aktuator dan
menyebabkan output shaft berputar. Tahanan untuk berputar akibat baban external
menghasilkan tekanan pada sirkuit hidrolik dan pada sisi inlet motor.

Gear Type

Page 49

Basic Hydraulic

Gambar 84

Gambar potongan external gear motor hidrolik ditunjukkan Gambar 84. Desain ini disebut desain
“external gear” karena gigi-gigi roda gigi dibuat pada diameter luar roda gigi. Salah satu gigi
terhubung ke output shaft dan yang lainnya menjadi idler gear. Pada gambar diatas tidak
ditunjukkan side plate yang melakukan penyekatan wear surface pada sisi gear set (sama
dengan yang digunakan pada pompa gear ).
Gear motor beroperasi karena perbedaan tekanan antara inlet dan outlet. Pressure differential ini
terjadi disepanjang gigi-gigi, menghasilkan gaya yang memutar gear.
Vane Motor

Gambar 85

Gambar potongan balanced vane rotating group ditunjukkan Gambar 85. Elemen yang
ditunjukkan adalah cam (cam ring atau displacement ring), rotor dan vane. Output shaft motor
dihubungkan dengan bagian tengah rotor. Vane meluncur masuk dan keluar pada celah rotor dan
juga membuat kontak dengan permukaan cam.

Gambar 86

Sebentuk spring, baik itu spring clip atau coil spring kecil, dipasang dibawah vane supaya vane duduk
dengan mantap pada permukaan cam (Gambar 86). Sebagai tambahan, fluida inlet dialirkan juga

Page 50