F4 BAB 4.3 KAWALAN HIDRAULIK

4.3 SISTEM
HIDRAULIK

4.3.1 KONSEP SISTEM KAWALAN HIDRAULIK

◼ Teknologi ini dibina pada 1975.
◼ ‘Hydraulic’ diambil dari perkataan Greek

‘Hydro’yang bermaksud air

◼ Hydraulic bermaksud cecair yang tidak boleh
dimampatkan yang digunakan untuk
memindahkan tenaga, pergerakan dll

◼ Sistem hidraulik digunakan untuk kerja-kerja berat
seperti backhoe, jek dll

4.3.1 MENERANGKAN KONSEP DAYA, TEKANAN, KERJA DAN KUASA

DALAM LITAR KAWALAN HIDRAULIK

4 PRINSIP ASAS BENDALIR HIDRAULIK

• Tiada bentuk
• Tidak boleh dimampatkan
• Pindahkan tekanan ke semua arah
• Mampu melakukan kerja2 berat

4 FAKTOR PEMILIHAN BENDALIR HIDRAULIK

• Pelinciran yang baik
• Kelikatan yang unggul
• Kestabilan kimia dan persekitaran
• Tahan api dan tidak mudah terbakar
• Ketumpatan yang rendah
• Tidak mudah berbuih

• Cegah karat

Kebaikan Kekurangan

Menghasilkan DAYA KILAS Reka bentuk dan

yang BESAR walaupun mesin kendalian yang

hidraulik bersaiz kecil kompleks

Pergerakan yang cepat dan Kos penyelenggaraan
lancar yang tinggi dan kerja
yang kompleks

Boleh dikendalikan dalam Risiko kebakaran dan

keadaan berterusan, terputus- letupan sekiranya

putus, membalik dan pegun berlaku kebocoran

tanpa rosak

Peratus kehilangan tekanan Bendalir hidraulik yang
akibat beban yang dikenakan tercemar menyebabkan
sangat kecil. sistm tidak berfungsi
dengan baik

DAYA

Takrifan : tindakan yang menyebakan
berlakunya perubahan halatuju atau pecutan
pada sesutu objek

F = p X A = (Pa) X (m2) = N/m2 x m2 = N

Item Description Unit

p Pressure Newton/meter square (N/m2) or Pascal (pa)

F Force Newton (N)

A Area Luas permukaan omboh ( Πj2 )

Hukum Newton : Daya ditentukan oleh jisim
dan pecutan

1N = 1kg x 1ms-2
= 1 kgms-2

F =mxa
= kilogram x ms-2
= kgms-2

Jisim seberat 1kg diatas bumi mempunyai pecutan sebanyak 1ms-2
menghasilkan daya sebanyak 1 Newton

TEKANAN

Takrifan : daya berserenjang per unit luas ( A)
yang bertindak ke atas suatu permukaan

p = F / A = N/m2 = kg/ms2

Item Description Unit

p Pressure Newton/meter square (N/m2) or Pascal (pa)

F Force Newton (N)

A Area Luas permukaan omboh ( Πj2 )

HUKUM PASCAL

Jika daya dikenakan ke
atas bendalir di dalam
bekas TERTUTUP,
tekanan yang
dihasilkan adalah
SAMA ke semua arah



TEKANAN

Tekanan bendalir dipengaruhi oleh faktor luas,
geseran, jarak dan kelikatan bendalir dalam
keadaan berikut:
• Saiz paip yang kecil
• Paip yang terlalu panjang
• Paip yang banyak penyambungan
• Paip yang banyak pembengkokan.
• Kelikatan bendalir yang tinggi

KERJA

Kerja ( W ) : tenaga yang bertindak melalui daya menyebabkan
sesuatu objek bergerak selari dengan arah daya yang
dikenakan pada jarak tertentu.

W=Fxd

Item Description Unit

W Work Newton meter (Nm) / Joule

F Force Newton (N)

d Distance Meter (m)

KUASA

Kuasa ( P ) : kadar melakukan kerja atau
kadar pemindahan tenaga dalam tempoh
tertentu

P=W/t

Item Description Unit

P Power watt

W Work Newton meter (Nm) / Joule

t Time taken second (s)







4.3.2 MENGELASKAN BAHAGIAN DAN KOMPONEN UTAMA LITAR
KAWALAN HIDRAULIK

1. Bahagian perkhidmatan pembekalan
2. Bahagian pengawalan bendalir
3. Bahagian penggerak atau penukar
4. Bahagian pemindahan tenaga / penghantar tenaga

4.3.2 MENGELASKAN BAHAGIAN DAN KOMPONEN UTAMA LITAR
KAWALAN HIDRAULIK

1. Bahagian perkhidmatan pembekalan
2. Bahagian pengawalan bendalir
3. Bahagian penggerak atau penukar
4. Bahagian pemindahan tenaga / penghantar tenaga



1. PERKHIDMATAN PEMBEKALAN

•FUNGSI : untuk menyediakan tenaga hidraulik dari sumber bendalir
yang disimpan dalam tangki.

6 Komponen Fungsi Simbol

Tangki Tempat simpanan bendalir hidraulik

Motor elektrik Tukar tenaga elektrik kepada tenaga
mekanikal untuk memutarkan pam.

- Boleh ganti dengan enjin

Pam - Tukar tenaga mekanik kepada
tenaga hidraulik.

- Untuk memindahkan bendalir dari
tangki ke sistem perpaipan.

1. PERKHIDMATAN PEMBEKALAN

Komponen Fungsi Simbol

Tolok tekanan Menunjukkan kadar tekanan

Injap pelega - Untuk mengawal kadar aliran
tekanan bendalir dalam sistem

- Melindungi komponen lain
daripada menerima tekanan
berlebihan

Penapis Menapis bendalir bagi mengelakkan
sistem dari tersumbat atau rosak.

2. BAHAGIAN PENGAWALAN BENDALIR

•FUNGSI : menerangkan tentang kawalan tekanan, kadar aliran dan arah
bendalir yang dilakukan oleh injap tertentu.

Component Function Symbol

Injap kawalan • PENGEHAD TERHAD – kawal aliran
aliran bendalir ke bahagian penggerak (
• Pengehad kelajuan penggerak )

terhad • PENGEHAD BOLEH LARAS – sama
• Pengehad Cuma kadar aliran itu boleh dilaras.

boleh laras • INJAP SEHALA – menyekat aliran
• Injap sehala bendalir dari arah bertentangn

2. BAHAGIAN PENGAWALAN BENDALIR

Komponen Fungsi Simbol

Injap • Injap 2 liang 2 kedudukan ( 2/2 )
kawalan arah

Kawal arah • Injap 3 liang 2 kedudukan ( 3/2 )

aliran • Lazim tertutup ( NC )
bendalir • Lazim terbukan ( NO )
hidraulik

dengan

menggunakan

kaedah

manual,

mekanikal, • Injap 4 liang 3 kedudukan (4/3 )
elektrikal,

pneumatik dan

hidraulik.

Komponen Fungsi Simbol

Injap
kawalan arah

Kawal arah
aliran
bendalir
hidraulikdeng
an • Injap 4 liang 2 kedudukan ( 4 / 2 )
menggunakan
kaedah
manual,
mekanikal,
elektrikal,
pneumatik dan
hidraulik.

HYDRAULIC CYLINDER

3. BAHAGIAN PENGGERAK @ PENUKAR

•Penggerak dan penukar ialah ialat yang menukarkan tenaga hidraulik
menjadi tenaga mekanikal.

Komponen Fungsi Simbol

Silinder • Satu rod satu liang
tindakan • Perlukan daya luar untuk
tunggal tanpa
pegas mengembalikan omboh ke
kedudukan asalnya

Silinder • Satu rod satu liang, satu pegas
tindakan • Pegas digunakan untuk
tunggal
dengan pegas mengembalikan ombohnya ke
kedudukan asalnya

Komponen Fungsi Simbol

Silinder dwi • Satu rod, dua liang
tindakan / • Boleh menggerakkan beban
silinder
tindakan pada dua arah yang lurus
kembar

Silinder • Dua rod, 2 liang
tindakan • Boleh gerakkan dua beban
kembar
dengan 2 rod pada empat arah yang lurus

Silinder • Dua rod, dua liang
hujung • Mengembalikan omboh pada
berkusyen
kedudukan asal dengan
gerakan lembut

4. BAHAGIAN PEMINDAHAN TENAGA / PENGHANTAR

•Untuk memindahkan tenaga hidraulik yang terdapat di bahagian
perkhidmatan bekalan untuk diagihkan ke dalam litar perpaipan.
tubes.

KENDALIAN INJAP SECARA INSANI ( LANGSUNG )

TUIL PUNAT TEKAN

PEDAL / KAKI TOMBOL

KENDALIAN LITAR SECARA MEKANIK PACUAN HIDRAULIK
PEGAS Hidraulik akan dipicu

Kembalikan injap ke membuka injap
kedudukan asal

SESONDOL
Seperti roda

KENDALIAN LITAR SECARA ELEKTRIK MOTOR

ELEKTRIK
SOLENOID
gelung menjadi
magnet dan
mengawal injap

KENDALIAN LITAR SECARA PNEUMATIK

PACUAN PNEUMATIK
Pneumatik dipicu untuk membuka injap

SIMBOL KOMPONEN DAN FUNGSI PENGGERAK UNTUK MENUKARKAN
TENAGA HIDRAULIK KEPADA TENAGA MEKANIK





4.3.3 MELAKAR LITAR KAWALAN HIDRAULIK

4.3.4 MENGHURAIKAN KENDALIAN LITAR HIDRAULIK

1 PAM

2 TANGKI
INJAP

3 PELEGA
TEKANAN

4 SILINDER

5 DCV 4/2

6 TOMBOL

7 PENAPIS

8 BEBAN

BEFORE OPERATION AFTER OPERATION

4.3.4 MENGHURAIKAN KENDALIAN LITAR HIDRAULIK

AB KEDUDUKAN 1 ( K1 )

K1 1. Apabila pam dihidupkan, bendalir akan
K2 disedut melalui penapis dan melalui injap
kawalan arah 4/2.

2. Bendalir hidraulik akan mengalir masuk ke
silinder dwi tindakan melalui liang A

3. Pada masa yang sama, bendalir hidraulik
akan mengalir keluar dari silinder melalui
liang B dan terus ke tangki

4. Piston akan bergerak ke kanan

BEFORE OPERATION

4.3.4 MENGHURAIKAN KENDALIAN LITAR HIDRAULIK

KEDUDUKAN 2 ( K2 )

1. Apabila tombol diputar, injap kawalan arh
akan bertukar ke kedudukan yang ke-2

AB 2. Bendalir hidraulik akan mengalir masuk ke
silinder dwi tindakan melalui liang B
K1
K2 3. Pada masa yang sama, bendalir hidraulik
akan mengalir keluar dari silinder melalui
liang A dan terus ke tangki

4. Piston akan bergerak ke kiri

AFTER OPERATION

Rajah 1 : Litar hidraulik

Rajah 1 menunjukkan penyambungan litar hidraulik yang gagal
menepati ciri-ciri operasi di bawah;

a) Apabila tombol ditekan, omboh akan menolak beban ke kiri.
b) Omboh akan kembali ke keadaan asal apabila tombol dilepaskan.

Nyatakan 2 kesilapan pada litar itu yang menyebabkan kegagalan
litar beroperasi seperti yang dinyatakan.

PRINSIP ASAS KAWALAN HIDRAULIK

SISTEM PUSAT TERBUKA SISTEM PUSAT TERTUTUP

Kebaikan : Kebaikan :
• Kurang getaran dan • Jimat kuasa enjin kerana

kehausan dalam sistem pam hanya beroperasi

kerana tekanan lebih apabila sistem memerlukan

rendah pam
• Litar yang ringkas dan • Jimat masa kendalian

mudah dibina kerana tekanan tinggi sedia
• Kurang penyelenggaraan
dalam sistem

PRINSIP ASAS KAWALAN HIDRAULIK

SISTEM PUSAT TERBUKA SISTEM PUSAT TERTUTUP

Keburukan : Keburukan :

• Kuasa enjin atau motor • Tekanan tinggi dalam

elektrik akan sentiasa sistem menyebabkan

beroperasi walaupun tidak getaran dan kehausan

berlaku pergerakan • Sistem rumit dan susah

silinder atau motor dibina

hidraulik • Kerja penyelenggaraan

• Masa kendalian untuk rumit kerana tekanan

mengangkat beban dalam sistem

lambat