EN
Dalam artikel sebelumnya, kami membahas sistem pompa hidrolik dan prinsip kerja keseluruhannya. Sebagai ringkasan singkat, sistem hidrolik merupakan teknologi penggerak yang mentransmisikan energi menggunakan cairan sebagai media. Sistem ini mengubah energi mekanik dari motor listrik menjadi energi cairan, yang kemudian ditransmisikan ke komponen pelaksana melalui cairan tersebut. Komponen utama sistem hidrolik meliputi pompa hidrolik, komponen pelaksana (motor hidrolik), katup, dan tangki oli.
Artikel ini akan membahas pompa hidrolik dan motor hidrolik, serta menjelaskan cara kerjanya dalam sistem hidrolik. Kami akan memulai dengan pompa hidrolik.
Klasifikasi Motor Hidrolik
Motor hidrolik umumnya dibagi menjadi dua kategori utama:
Motor Hidrolik Kecepatan Rendah Torsi Tinggi (LSHT)
Motor Hidrolik Kecepatan Tinggi Torsi Rendah (HSLT)
Memilih motor hidrolik kecepatan rendah memungkinkan sistem menghasilkan torsi yang lebih tinggi pada kecepatan rendah. Dalam kedua kategori ini, mereka dapat diklasifikasikan lebih lanjut berdasarkan struktur menjadi motor roda gigi, motor baling-baling, dan motor piston. Motor piston dapat dibagi lagi menjadi motor piston aksial dan motor piston radial.
Klasifikasi Pompa Hidrolik
Jenis-jenis pompa hidrolik yang umum meliputi:
1. Berdasarkan kemampuan pengaturan aliran:
Pompa variabel — Aliran keluaran dapat disesuaikan sesuai kebutuhan
Pompa perpindahan tetap — Aliran keluaran konstan
2. Berdasarkan struktur: Pompa roda gigi, pompa baling-baling, pompa piston
Pompa roda gigi: Berukuran kecil, struktur sederhana, kebutuhan rendah terhadap kebersihan oli, dan biaya rendah; namun poros pompa sangat terpengaruh oleh gaya tak seimbang, mengalami keausan parah, dan memiliki volume kebocoran yang besar.
Pompa baling-baling: Dapat dibagi menjadi tipe tunggal dan ganda. Memiliki aliran yang seragam, operasi halus, kebisingan rendah, serta tekanan dan efisiensi volumetrik lebih tinggi dibandingkan pompa roda gigi, tetapi strukturnya lebih kompleks dibandingkan pompa roda gigi.
Pompa piston: Efisiensi volumetrik tinggi, kebocoran rendah, dan dapat beroperasi di bawah tekanan tinggi, sehingga cocok untuk sistem hidrolik berdaya besar. Namun, strukturnya kompleks, membutuhkan material dan akurasi permesinan yang tinggi, biaya tinggi, serta memiliki persyaratan tinggi terhadap kebersihan oli.
Komposisi Pompa Hidrolik
Pompa hidrolik umumnya terdiri dari tiga bagian utama: kopling, tangki oli hidrolik, dan filter.
Kopling
Poros penggerak pompa hidrolik tidak dapat menahan gaya radial atau aksial, sehingga tidak diperbolehkan memasang katrol, roda gigi, atau sproket secara langsung pada ujung poros tersebut. Biasanya, poros penggerak dihubungkan ke poros pompa melalui kopling.
Jika karena alasan produksi, kesejajaran antara pompa dan kopling melebihi standar, serta terjadi penyimpangan selama perakitan, maka seiring dengan meningkatnya kecepatan pompa, gaya sentrifugal akan bertambah, yang dapat menyebabkan kopling berubah bentuk. Perubahan bentuk ini semakin memperbesar gaya sentrifugal, menciptakan siklus yang merugikan, dan pada akhirnya menyebabkan getaran serta kebisingan yang memengaruhi masa pakai pompa. Selain itu, faktor-faktor seperti pasak kopling yang longgar dan cincin karet yang aus tetapi tidak segera diganti juga akan memengaruhi kinerja pompa.
Tangki oli hidrolik
Fungsi utama tangki oli hidrolik dalam sistem hidrolik adalah: menyimpan oli, mendisipasi panas, memisahkan udara yang terkandung dalam oli, dan menghilangkan busa.
Saat memilih tangki oli, pertimbangan pertama adalah kapasitasnya: untuk peralatan bergerak, umumnya 2-3 kali laju aliran maksimum pompa, dan untuk peralatan tetap, 3-4 kali. Kedua, pertimbangkan level oli dalam tangki: ketika semua silinder hidrolik pada sistem sepenuhnya teregang, level oli dalam tangki tidak boleh berada di bawah level oli minimum; saat silinder kembali, level oli tidak boleh melebihi level oli maksimum. Terakhir, pertimbangkan struktur tangki oli: sekat pada tangki oli konvensional tidak dapat mengendapkan kotoran secara efektif, sehingga sekat vertikal harus dipasang sepanjang sumbu longitudinal tangki oli. Harus ada celah antara sekat ini dan pelat ujung tangki oli, memungkinkan ruang di kedua sisi sekat saling berhubungan. Saluran masuk dan keluar pompa hidrolik dipasang pada ujung sekat yang tidak terhubung, sehingga jarak antara oli masuk dan oli kembali menjadi sejauh mungkin. Pada saat yang sama, tangki oli juga dapat lebih baik dalam menghilangkan panas.
Saringan oli
Secara umum, kontaminan dengan ukuran partikel kurang dari 10 μ m memiliki sedikit pengaruh terhadap pompa, tetapi ketika ukuran partikel melebihi 10 μ m, terutama lebih dari 40 μ m, hal ini akan secara signifikan memengaruhi masa pakai pompa. Partikel kontaminan padat dalam oli hidrolik cenderung mempercepat keausan pada permukaan bagian-bagian yang bergerak relatif di dalam pompa. Oleh karena itu, filter oli harus dipasang untuk mengurangi tingkat kontaminasi oli. Akurasi filtrasi yang direkomendasikan adalah sebagai berikut: 10~15 μ m untuk pompa piston aksial, 25 μ m untuk pompa sudu, dan 40 μ m untuk pompa roda gigi. Penggunaan filter oli presisi tinggi dapat sangat memperpanjang masa pakai pompa hidrolik.
Fungsi Motor Hidrolik
Motor hidrolik adalah elemen aktuator yang mengubah energi tekanan cairan menjadi energi mekanik, menghasilkan torsi dan gerakan rotasi, serta memiliki posisi penting dalam sistem hidrolik.
Motor hidrolik umumnya dibagi menjadi dua jenis: torsi rendah dan torsi tinggi. Dalam beberapa tahun terakhir, seiring dengan perkembangan teknologi hidrolik yang terus-menerus menuju tekanan tinggi dan daya tinggi, serta meningkatnya perhatian terhadap perlindungan lingkungan, aktuator hidrolik dituntut memiliki karakteristik seperti kebisingan rendah, polusi rendah, dan operasi yang halus. Oleh karena itu, motor torsi tinggi telah menjadi salah satu tren pengembangan.
Dari sudut pandang konversi energi, pompa hidrolik dan motor hidrolik merupakan komponen hidrolik yang dapat dibalik: memasukkan fluida kerja ke dalam pompa hidrolik apa pun dapat mengubahnya menjadi kondisi operasi motor hidrolik; sebaliknya, ketika poros utama motor hidrolik diputar oleh torsi eksternal, hal tersebut juga dapat diubah menjadi kondisi operasi pompa hidrolik. Hal ini karena keduanya memiliki elemen struktural dasar yang sama: volume yang dapat disegel dan berubah secara berkala serta mekanisme distribusi oli yang sesuai.
Peran Pompa Hidrolik dalam Sistem Hidrolik
Secara sederhana, pompa hidrolik adalah perangkat yang mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik. Sistem transmisi hidrolik menggunakan berbagai jenis pompa hidrolik untuk mengatasi beban dan mencapai keluaran daya.
Sebagai contoh, pada sistem penggerak hidrolik seperti ekskavator, pompa hidrolik bertanggung jawab menyediakan tekanan yang dibutuhkan untuk mengangkat kendaraan atau benda berat. Sebagian besar mesin konstruksi berat dilengkapi dengan pompa hidrolik, yang merupakan komponen utama dari sistem hidrolik.
Selain peralatan besar, terdapat juga pompa hidrolik kecil yang digunakan untuk menggerakkan berbagai alat hidrolik, seperti alat pemotong, mesin press, gergaji hidrolik, dan lain-lain. Alat-alat ini semuanya bergantung pada pompa hidrolik agar dapat beroperasi secara efisien.
Perbedaan Antara Pompa Hidrolik dan Pompa Biasa
Perbedaan utama antara pompa hidrolik dan pompa biasa terletak pada metode kerjanya. Pompa biasa umumnya mempertahankan aliran cairan yang konstan, sedangkan laju aliran pompa hidrolik berkaitan erat dengan tekanan beban.
Selain itu, fungsi keduanya berbeda: pompa hidrolik harus mampu mengatasi tekanan yang dihasilkan oleh beban sistem, sementara pompa biasa hanya bertanggung jawab untuk mengalirkan atau mengedarkan cairan secara terus-menerus.
Fungsi Motor Hidrolik
Motor hidrolik adalah komponen penggerak rotasi, juga dikenal sebagai aktuator putar. Fungsi utamanya adalah mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik untuk menggerakkan beban.
Daya keluaran motor hidrolik ditentukan oleh penurunan tekanan dan laju aliran oli hidrolik. Dengan kata lain, daya keluaran motor hidrolik berbanding lurus dengan kecepatan rotasinya.
Prinsip Kerja Sama antara Pompa Hidrolik dan Motor Hidrolik
Setelah memahami fungsi pompa hidrolik dan motor hidrolik, mari kita lihat bagaimana keduanya bekerja bersama dalam suatu sistem:
Pertama, pompa hidrolik mengubah energi mekanik dari penggerak utama (seperti motor listrik atau mesin diesel) menjadi energi hidrolik, yang ada dalam bentuk minyak hidrolik yang mengalir.
Selanjutnya, motor hidrolik menerima energi hidrolik yang dihasilkan oleh pompa hidrolik dan mengubahnya kembali menjadi energi mekanik, yang digunakan untuk menggerakkan beban agar melakukan pekerjaan.
Setelah proses konversi ini selesai dilakukan oleh motor hidrolik, seluruh sistem memiliki energi mekanik yang diperlukan untuk melakukan tugas. Sistem hidrolik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari; misalnya, lift, dispenser bahan bakar, dan fasilitas hiburan semuanya bergantung pada kerja sama antara pompa hidrolik dan motor hidrolik.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
1. Apa perbedaan antara pompa hidrolik dan motor hidrolik?
Jawaban: Pompa hidrolik mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik (fluida bertekanan), sedangkan motor hidrolik mengubah kembali energi hidrolik menjadi energi mekanik (torsi dan gerakan rotasi).
2. Apa saja jenis-jenis utama motor hidrolik?
Jawaban: Motor hidrolik terutama dibagi menjadi dua kategori:
Motor Kecepatan Rendah Torsi Tinggi (LSHT)
Motor Kecepatan Tinggi Torsi Rendah (HSLT)
Selain itu, berdasarkan struktur, termasuk motor roda gigi, motor sudu, dan motor piston (termasuk tipe piston aksial dan radial).
3. Apa saja jenis-jenis pompa hidrolik yang umum dan metode klasifikasinya?
Jawaban: Pompa hidrolik umumnya diklasifikasikan dalam dua cara berikut:
Kemampuan penyesuaian aliran: Pompa variabel (dapat disesuaikan) dan pompa tetap (aliran konstan)
Jenis struktural: Pompa roda gigi, pompa sudu, pompa piston.
Pompa roda gigi: Ukuran kecil, struktur sederhana, biaya rendah, tetapi tingkat keausan dan kebocoran tinggi.
Pompa vane: Aliran seragam, operasi halus, kebisingan rendah, efisiensi lebih tinggi dibanding pompa roda gigi, tetapi struktur kompleks.
Pompa piston: Efisiensi volumetrik tinggi, kebocoran rendah, dapat beroperasi pada tekanan tinggi, cocok untuk sistem daya tinggi, tetapi biaya tinggi dan tuntutan tinggi terhadap kebersihan oli.
4. Apa saja komponen sistem pompa hidrolik?
Jawaban: Sistem pompa hidrolik umumnya mencakup:
Kopling (menghubungkan poros penggerak dan poros pompa)
Tangki oli hidrolik (menyimpan oli, menghantarkan panas, memisahkan udara, dan menghilangkan busa)
Filter (mengurangi partikel kontaminan padat dalam oli)
Untuk memastikan keandalan sistem, perlu dipastikan kopling sejajar dengan benar, kapasitas dan struktur tangki oli sesuai, serta pemilihan filter dengan ketelitian yang tepat.
5. Apa peran motor hidrolik dalam sistem?
Jawaban: Motor hidrolik menerima cairan bertekanan, mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik, dan menghasilkan torsi serta gerakan rotasi. Daya keluarannya bergantung pada penurunan tekanan cairan dan laju aliran, sehingga ketika laju aliran atau tekanan berubah, keluaran motor akan berubah sesuai dengan itu.
6. Bagaimana pompa hidrolik dan motor hidrolik bekerja bersama?
Jawaban: Dalam sistem hidrolik:
Pompa hidrolik mengubah energi mekanik yang disediakan oleh penggerak utama (seperti motor listrik atau mesin diesel) menjadi energi cairan.
Motor hidrolik menerima cairan bertekanan ini dan mengubahnya kembali menjadi energi mekanik untuk menggerakkan beban.
Melalui konversi energi ini, sistem dapat mencapai keluaran mekanis yang dibutuhkan.
7. Mengapa kebersihan oli dan penyaringan sangat penting dalam sistem hidrolik?
Jawaban: Partikel padat dalam oli hidrolik (terutama yang lebih besar dari 10 μ m, terutama yang lebih besar dari 40 μ m) dapat memperparah keausan pada komponen internal pompa dan motor, mengurangi efisiensi dan umur pakai. Pemasangan filter dengan ketelitian yang sesuai (misalnya, 10-15 μ m untuk pompa piston aksial, 25 μ m untuk pompa baling-baling, 40 μ m untuk pompa roda gigi) dapat secara efektif menjaga keandalan sistem.
8. Jika pompa hidrolik saya berisik atau bergetar, apa yang harus saya periksa?
Jawaban: Penyebab umum meliputi:
- Ketidaksejajaran antara pompa dan kopling/poros
- Kecepatan atau beban melebihi nilai terukur
- Masuknya udara atau kavitasi pada saluran isap
- Kekurangan kebersihan oli atau jumlah/jenis oli yang tidak tepat
- Keausan atau kerusakan pada kopling atau komponen internal pompa
Menangani masalah-masalah ini membantu mengurangi kebisingan, getaran, dan memperpanjang usia pompa.
9. Apakah pompa hidrolik \"menghasilkan\" tekanan dalam sistem?
Jawaban: Sebenarnya, tidak sepenuhnya. Fungsi utama pompa hidrolik adalah menghasilkan aliran; tekanan terbentuk hanya ketika aliran ini mengalami hambatan dalam sistem (seperti beban, katup, atau aktuator). Oleh karena itu, tidak akurat jika menganggap pembentukan tekanan semata-mata berasal dari pompa.
10. Apa saja metrik efisiensi untuk pompa dan motor hidrolik?
Jawaban: Metrik efisiensi utama meliputi:
- Efisiensi volumetrik: Aliran aktual ÷ Aliran teoritis
- Efisiensi mekanis/hidrolik: Torsi teoritis ÷ Torsi aktual (atau terkait dengan kerugian mekanis)
- Efisiensi keseluruhan: Efisiensi volumetrik × Efisiensi mekanis/hidrolik