SISTEM HIDROLIK DAN CONTOH-CONTOH ALATNYA YANG DIGUNAKAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Pengertian Sistem Hidrolik

        Sistem hidrolik merupakan suatu bentuk perubahan atau pemindahan daya dengan menggunakan media penghantar berupa fluida cair untuk memperoleh daya yang lebih besar dari daya awal yang dikeluarkan. Dimana fluida penghantar ini dinaikan tekanannya oleh pompa pembangkit tekanan yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup. Gerakan translasi batang piston dari silinder.

        Sistem Hidrolik merupakan teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip Jika suatu zat cair dikenakan tekanan], maka tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya Sistem Hidrolik adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran

Prinsip sistem Hidrolik 

        Sistem hidrolik secara sederhana dapat dijelaskan melalui gambar di atas. Gambar pertama menunjukkan bahwa dengan menggunakan sistem hidrolik, diperlukan gaya (F) yang lebih kecil untuk dapat mengangkat gaya yang lebih besar.

F₂ = F₁ • (A₂/A₁)

        Sedangkan gambar kedua menjelaskan prinsip penggunaan motor hidrolik pada sebuah katrol. Dan dibutuhkan torsi yang lebih kecil untuk dapat memutar katrol dengan beban yang lebih besar (torsi besar).

T_motor = T_motor • (V_motor/V_pompa)

Sirkuit Hidrolik
         Sebuah sistem hidrolik terdiri atas pompa hidrolik, saluran pipa, katub pengatur (control valve), tangki fluida hidrolik, filter, aktuator yang digerakkan (silinder atau motor hidrolik), dan alat lain sebagai pelengkap.

Sirkuit Hidrolik dengan Aktuator Silinder Hidrolik

        Gambar di atas menjelaskan sebuah sistem hidrolik yang bekerja untuk menggerakkan silinder hidrolik. Fluida kerja yang terkumpul didalam tangki dipompa oleh pompa hidrolik sehingga memiliki tekanan spesifik tertentu. Fluida mengalir menuju katub solenoid, katub inilah yang mengatur pergerakan silinder hidrolik. Apabila menginginkan posisi silinder memanjang (advance) maka katub solenoid akan menuju ke kiri, sehingga fluida dapat mendorong piston ke arah maju. Apabila katub solenoid diarahkan ke kanan, maka silinder hidrolik akan mundur (retract). Pada saat terjadi pergerakan di silinder, maka ada sebagian fluida hidrolik yang terbuang. Fluida ini kembali ke tangki melalui jalur pipa khusus.

Sirkuit Hidrolik dengan Aktuator Motor Hidrolik

        Sistem di atas tidak jauh berbeda dengan sistem hidrolik yang beraktuator silinder. Hanya saja di sini aktuatornya berupa motor hidrolik untuk digunakan tenaga putar nya (torsi). Katub solenoid mengatur arah putaran dari motor hidrolik. Berbeda dengan motor listrik yang lebih rumit apabila dibutuhkan untuk dapat berputar di dua arah, motor hidrolik lebih mudah pengaplikasiannya jika dibutuhkan untuk dapat berputar di dua arah.

Komponen Sistem Hidrolik

Dalam satu unit komponen hidrolik, ada beberapa komponen penting yakni ;

1. Input Force, pemberi gaya input ini bisa berasal dari gerakan mekanis manusia atau menggunakan bantuan motor listrik.
2. Input hose, merupakan saluran untuk memberi tekanan pada zat cair agar mekanisme hidrolis bisa berlangsung.
3. Transfer hose, umumnya selang transfer ini memiliki ukuran kecil karena hanya menghubungkan fluida dari input hose ke output hose.
4. Output hose, biasanya menggunakan tabung dengan diameter lebih besar dari diameter saluran input. Diameter yang lebih besar ini akan membuat luas penampang lebih besar sehingga gaya pada output hose bisa lebih besar.
5. Reservoir tank, merupakan tanki untuk menampung fluida yang akan ditekan ke dalam saluran hidrolis.

Rumus sistem Hidrolik

Sesuai hukum pascal, secara umum sistem hidrolik bisa dituliskan dengan rumus P1 = P1. Sementara itu, P juga memiliki rumus P=F/A. Artinya, meski tekanan pada kedua saluran ini sama, namun gaya pada kedua selang bisa berbeda kalau luas penampang kedua selang berbeda.

Contonhya, begini

Saluran input yang memiliki luas penampang 5 cm², menerima gaya sebesar 10 N. Sementara itu, pada saluran ouput memuiliki luas penampang lebih besar yakni 7 cm². Dalam hal ini, gaya pada saluran output akan lebih besar karena ;

P1 = P2

F1/A1 = F2/A2

10/5 = F2/7

2 = F2/7

F2 = 7 x 2 = 14 Newton.

Dari gaya awal yang diberikan hanya 10 N, bisa berlipat ganda menjadi 14 N kalau luas penampang output diperbesar.

Konsep hidrolik banyak digunakan dalam peralatan yang sering kita lihat sehari-hari, antara lain: 

 1. Dongkrak hidrolik ( Hydraulic Jack ) Pernah mengganti ban mobil? atau pernah meilhat orang mengganti ban mobil? Bagian badan mobil yang akan diganti bannya harus diganjal supaya mobil tidak miring.  Nah, karena kita bukan Superman yang bisa mengangkat mobil, kita menggunakan alat bantu yaitu dongkrak hidrolik.
Dongkrak hidrolik adalah alat yang berguna untuk memperingan kerja dengan menggunakan prinsip hukum pascal. Dongkrak hidrolik terdiri dari dua tabung berhubungan yang memiliki luas penampang yang berbeda. Masing-masing tabung ditutup dan diisi fluida. Dengan menaik turunkan piston, maka tekanan pada tabung pertama akan dipindahkan ke tabung kedua sehingga dapat mengangkat beban yang berat. 

 
 

 

Cara kerja: Ketika gaya diberikan melalui tuas dongkrak untuk menekan pengisap yang luas penampangnya kecil, tekanan ini akan diteruskan minyak ke segala arah. Karena dinding wadah minyak terbuat dari material yang kuat, tekanan ini tidak akan merubah bentuk wadah ( bejana ). Satu-satunya jalan agar minyak mengalir adalah meneruskan tekanan ke pengisap yang luas penampangnya lebih besar.
 

2. Car Lifter ( Pengangkat mobil hidrolik ) Klo kita pernah ke tempat pencucian mobil atau ke bengkel, kita pasti melihat mobil kita diangkat ke atas untuk kemudian dicuci atau diperbaiki bagian bawahnya. Nah, alat untuk mengangkat mobil itu adalah hydraulic car lifter atau pengangkat mobil hidrolik. Cara kerjanya sama dengan dongkrak hidrolik, yaitu memanfaatkan hukum Pascal.
 

3. Rem Hidrolik  Ide tekanan zat cair diteruskan melalui zat cair juga digunakan pada mobil untuk sistem pengereman. Setiap rem mobil dihubungkan oleh pipa-pipa menuju ke master silinder. Pipa-pipa penghubung dan master silinder diisi penuh dengan minyak rem. 
Ketika kita menekan pedal rem, master silinder tertekan. Tekanannya diteruskan oleh minyak rem ke setiap silinder rem. Gaya tekan pada silinder rem menekan sepasang sepatu rem sehingga menjepit piringan logam. Akibat jepitan ini, timbul gesekan pada piringan yang melawan arah gerak piringan hingga akhirnya dapat menghentikan putaran roda. 
Sepasang sepatu dapat menjepit piringan dengan gaya yang besar karena sepasang sepatu tersebut dihubungkan ke pedal rem melalui sistem hidrolik. Disini kita menekan silinder yang luas pengisapnya lebih kecil daripada luas pengisap rem, sehingga pada rem dihasilkan gaya yang lebih besar. Jika luas pengisap rem dua kali luas pengisap master, maka dihasilkan gaya rem yang dua kali lebih besar dari gaya tekan kaki pada pedal rem. 
Gesekan sepasang sepatu terhadap piringan menimbulkan panas. Oleh karena permukaan piringan sangat luas jika dibandingkan terhadap luas sepasang sepatu, maka panas yang timbul pada piringan segera dipindahkan ke udara sekitarnya. Ini mengakibatkan suhu sepasang sepatu rem hampir tetap (tidak panas).   
 

 

4. Lengan Excavator Excavator yang beratnya 30 ton dapat dengan mudah mengangkat tanah yang beratnya 2 ton, karena excavator didesain dengan sistem hidrolik pada motor di bagian track dan lengan yang berfungsi mengayun dan memindahkan beban. Dengan sistem hidrolik, mampu mengangkat beban yang berat karena mampu menghasilkan tenaga yang besar. 
5. Mesin Press Hidrolik Mesin pres hidrolik adalah salah satu jenis mesin pres yang banyak digunakan pada industri logam untuk membentuk logam sesuai bentuk cetakan, juga pada industri kapas dan sabut kelapa untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang seragam.





 

Masih banyak lagi peralatan-peralatan untuk membantu memudahkan hidup kita yang memanfaatkan prinsip hidrolik, coba perhatikan, segala sesuatu yang berhubungan dengan penggunaan air/zat cair dalam hidup kita pasti ada sistem hidrolika yang terlibat di dalamnya...
Sesuai namanya, mainan edukasi kreatif robot hidrolik Dinobot juga memanfaatkan prinsip hidrolika dalam menggerakkan semua sistem gerakannya. Sistem hidrolika yang digunakan memanfaatkan pompa suntik yang telah dimodifikasi sehingga dapat mengoptimalkan pemanfaatan cairan hidrolik menjadi gerak berputar, gerak naik turun, gerak memanjangkan lengan dan gerak menjepit.
Sistem hidrolika pada mainan edukasi kreatif Dinobot dapat terlihat dengan jelas sehingga memberikan pengalaman dan pemahaman yang nyata tentang prinsip-prinsip fisika yang berlaku.
Satu kelebihan yang tak dimiliki sistem lain adalah bahwa sistem hidrolik paling serbaguna dalam mengubah dan memindahkan daya. terutama dari sifat kekakuan namun sekaligus fleksibel. dalam bentuk apapun cairan/minyak hidrolik akan mengikuti bentuk bagian yang ditempatinya dalam sistem.