Sistem Hidrolik dan Pneumatik: Perbedaan serta Penggunaannya

Pada artikel kali ini kita akan membahas tentang sistem hidrolik dan pneumatik. Sistem ini adalah salah satu sistem penggerak yang paling umum digunakan dalam kendaraan, alat berat dan juga mesin – mesin produksi, keduanya memilki peran penting dalam per industrian modern memungkinkan penggunaan daya mekanik dengan efisien yang tinggi pula. Artikel ini akan membahas pengertian antara sistem hidrolik dan pneumatik, meliputi prinsip kerja, kelebihan, kelemahan, dan aplikasi masing-masing sistem.

Apa yang dimaksud dengan sistem Hidrolik dan Pneumatik?

Sistem hidrolik

Sistem hidrolik adalah sistem yang gerakan mekanisnya dihasilkan oleh cairan yang dipompa dan ditampung, biasanya melalui silinder hidrolik yang menggerakkan piston. Sistem hidraulik mampu memindahkan beban yang lebih berat serta memberikan tenaga yang lebih besar daripada sistem mekanis, elektrik, atau pneumatik.

Sistem Pneumatik

Sistem Pneumatik adalah penerapan tenaga fluida, dalam hal ini penggunaan media gas di bawah tekanan untuk menghasilkan, mentransmisikan dan mengendalikan tenaga; biasanya menggunakan gas terkompresi seperti udara pada tekanan 60 hingga 120 pon per inci persegi (PSI). Hidraulik adalah bentuk lain dari tenaga fluida, yang menggunakan media cair seperti oli tetapi pada tekanan yang jauh lebih tinggi dengan kisaran tipikal 800 hingga 5000 PSI.

Apa saja komponen – komponen yang ada pada pneumatic dan hidrolik?

Berikut ini adalah komponen utama pada sisitem pneumatic:

1. Kompresor

Kompresor udara adalah alat pneumatik yang mengubah udara yang kita hirup menjadi udara bertekanan. Udara bertekanan kemudian digunakan di seluruh sistem pneumatik. Biasanya, kompresor udara digerakkan oleh tangki bensin yang memaksa udara masuk ke dalam sistem untuk menghasilkan udara bertekanan. Ada banyak jenis kompresor udara yang tersedia untuk memenuhi tekanan dan laju aliran udara yang Anda inginkan. Berbagai jenis kompresor udara yang tersedia adalah piston, rotari, sentrifugal, dan aliran aksial.

2. Receiver

Alat ini berfungsi menerima udara dari kompresor dan menyimpannya dalam tangki yang lebih besar yang disebut Receiver. Receiver dapat memperlancar aliran udara dan menjaganya tetap dingin saat memasuki tangki.

3. Valve

Fungsi utama dari katup-katup didalam suatu sistim pneumatik adalah untuk mengubah, membangkitkan atau menghentikan sinyal untuk keperluan keperluan penginderaan, pemrosesan, dan pengendalian.

4. Actuator

Aktuator secara sederhana adalah “penggerak” atau gerakan yang diperlukan dari sistem pneumatik. Perangkat output ini dapat berupa silinder udara atau bahkan lengan robotik yang menggerakkan dan mengangkat material.

Berikut ini adalah komponen utama dari sistem hidrolik:

1. Pompa Hidrolik

Berfungsi untuk mensupply fluida hidrolik pada tekanan tertentu kepada sistem hidrolik. Pompa ini digerakkan oleh motor listrik atau sebuah mesin yang dihubungkan dengan sebuah sistem kopling. Sistem kopling yang digunakan dapat berupa belt, roda gigi, atau juga sistem flexible elastomeric.

2. Valve Kontrol

Berfungsi untuk mengatur besar tekanan yang digunakan, juga berfungsi untuk mengatur arah aliran dari fluida hidrolik. Arah aliran yang dimaksud adalah berhubungan dengan sistem aktuator. Valve kontrol yang berfungsi untuk mengatur arah aliran biasa disebut dengan solenoid valve, sedangkan yang untuk mengatur besar tekanan biasa disebut pressure regulating valve.

3. Aktuator

Sistem Transmisi Hidrostatik: yaitu suatu sistem transmisi tenaga putaran yang menggunakan sistem hidrolik. Prinsip dari sistem ini adalah menggunakan pompa hidrolik pada sisi penggerak dan motor hidrolik pada sisi yang digerakkan.
Sistem Pengereman
Swashplate: yang biasa digunakan pada motor hidrolik untuk menghasilkan akurasi output tekanan yang tinggi.

4. Reservoir

Sebagai tempat penyimpanan fluida hidrolik untuk mengakumulasi perubahan volume fluida pada saat sistem bekerja. Pada tangki hidrolik juga didesain adanta suatu sistem untuk memisahkan udara dari fluida hidrolik, karena adanya udara di dalam fluida dapat mengganggu kerja sistem.

5. Akumulator

Alat ini berfungsi sebagai penyimpan energi tekanan pada fluida hidrolik dengan menggunakan gas. Tujuan penyimpanan energi tekanan tersebut adalah untuk menstabilkan tekanan fluida apabila terjadi penurunan tekanan tiba-tiba yang sesaat, agar tidak mengganggu aktuator yang sedang bekerja.

6. Fluida Hidrolik

Fluida yang digunakan pada sistem hidrolik biasanya berbahan dasar minyak bumi dengan tambahan zat-zat aditif. Fluida hidrolik selain sebagai fluida kerja, ia juga berfungsi sebagai pelumas pada komponen-komponen sistem hidrolik.

7. Filter

Komponen ini berfungsi untuk mengumpulkan kotoran (biasanya berupa metal) pada fluida hidrolik, agar kotoran-kotoran tersebut tidak ikut bersirkulasi.

8. Pipa Aliran

Berfungsi untuk menyalurkan aliran fluida untuk menekan dan menggerakkan komponen utama

Bagaimana Prinsip kerja dari sistem hidrolik dan pneumatic?

Berikut ini adalah prinsip kerja dari sistem hidrolik:

Prinsip kerja daripada sistem hidrolik adalah dengan menggerakkan fluida yang dipampatkan. Gaya yang diberikan pada satu titik, akan dipindahkan ke titik yang lain menggunakan cairan fluida (biasanya oli). Dimampatkan ialah proses memadatkan suatu benda supaya mampat sehingga tidak terdapat rongga atau uistilah dikompresi. Dengan demikian sehingga terciptalah fluida bertekanan untuk siap diubah menjadi tenaga bertekanan tinggi.

Berikut ini adalah prinsip kerja dari sistem Pneumatik:

Dimulai dari kompresor, kompresor menghisap angin yang ada disekitar dan mengumpulkannya di dalam tank kompresoryang kemudian akan diteruskan atau didistribusikan ke sistem yang ada sehingga kapasitas sistem terpenuhi. Masuk dan keluarnya angina dapat diatur melalui control valve.

Apa Kelebihan dan Kekurangan dari Sistem Hidrolik dan Pneumatik?

Kelebihan dari sistem Pneumatic dan Hidrolik

1. Kelebihan Sistem Hidrolik:

Menggunakan udara sebagai tenaga penggerak yang sangat mudah didapatkan dan jumlahnya tidak terbatas.
Bersih dan kering
Bisa disimpan dengan sebaik mungkin.
Bersih dan kering.
Tidak terlalu berpengaruh terhadap suhu atau temperatur.
Aman dari kebakaran maupun bahaya ledakan.
Tidak membutuhkan pendinginan cairan kerja.
Tarif murah dan sangat sederhana.

2. Kelebihan Sistem Pneumatic:

Dapat menghasilkan daya mekanik yang kuat dan besar
Cylinder hidrolik lebih awet daripada cylinder pneumatic (air cylinder)
Fluida/cairan sebagai tenaga penggerakknya tidak akan habis/berkurang bila tidak terjadi kebocoran. Sehingga hanya diperlukan investasi diawal.

Kekurangan sistem Hidrolik dan Pneumatic:

1. Kekurangan sistem Hidrolik

Kurang ramah lingkungan, terutama bila terjadi kebocoran dalam sistem perpipaan
Harga oli yang cenderung mahal
Kurang responsif bila dibandingkan dengan pneumatic

2. Kekurangan sistem Pneumatic:

Daya mekanik yang sangat rendah.
Menghasilkan suara bising yang sangat mengganggu.
Mudah terjadi ketermampatan.
Meskipun harganya murah, tapi hal ini tidak berlaku untuk biaya perawatannya. Udara yang mengandung air dan kotoran menyebabkan gesekan antar komponen yang mengakibatkan kerusakan alat.

Bagaimana Pengaplikasian Sistem Hidrolik dan Pneumatik?

Berikut ini adalah pengaplikasian dari pada system hidrolik pada pesawat angkat dan pesawat angkut dan Pesawat Tenaga dan Produksi:

Sistem pengereman pada kendaraan
Sistem penggerakan boom pada excavator
Sistem penggerak fork pada dan pengangkatan fork pada forklift
Sistem pembangungan/erection pada Tower crane
Sistem dongkrak
Sistem Pengangkat bak dump truck
Sebagai penekan atau penggerak pada mesin tempa atau mesin pon

Berikut ini adalah pengaplikasan sistem pneumatic pada pesawat angkat dan pesawat angkut dan Pesawat Tenaga dan Produksi:

Digunakan pada mesin produksi seperti mencekam
Sistem pengereman pada bus
Pengepakan pada proses manufaktur
Digunakan sebagai sistem suspensi kendaraan
Sistem pneumatik digunakan dalam mesin-mesin farmasi untuk mengisi, menutup, dan mengemas produk farmasi dengan cepat dan presisi.