BAB II
LANDASAN TEORI
Teori Dasar Hidrolik[2]
2.1
Kata hidrolik sendiri berasal dari bahasa ‘Greek’ yakni dari kata ‘hydro’ yang berarti air dan ‘aulos’ yang berarti pipa. Namun pada masa sekarang ini sistem hidrolik kebanyakan menggunakan air atau campuran oli dan air ( water emulsian ) atau oli saja.
Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya.
Minyak mineral adalah jenis fluida yang sering dipakai. Pada prinsipnya bidang hidromekanik (mekanika fluida) dibagi mejadi dua bagian seperti berikut : 1. Hidrostatik Hidrostatik yaitu mekanika fluida yang diam, disebut juga teori persamaan kondisi-kondisi dalam fluida.Yang termasuk dalam hidrostatik murni adalah pemindahan gaya dalam fluida. Seperti kita ketahui , contohnya adalah pesawat tenaga hidrolik. 2. Hidrodinamik Hidrodinamik yaitu mekanika fluida yang bergerak, disebut juga teori aliran (fluida yang mengalir).Yang termasuk dalam hidrodinamik murni adalah perubahan dari energi aliran dalam turbin pada jaringan tenaga hidroelektrik. Jadi perbedaan yang menonjol dari dua sistem di atas adalah dilihat dari fluida cair itu sendiri. Apakah fluida cair itu bergerak karena dibangkitkan oleh suatu pesawat utama (pompa hidrolik) atau karena beda potensial permukaan fluida cair yang mengandung energi (pembangkit tenaga hidro).
8
9
Prinsip dasar dari sistem hidrolik adalah karena sifatnya yang sangat
sederhana. Zat cair tidak mempunyai bentuk yang tetap, zat cair hanya dapat
membuat bentuk menyesuaikan dengan yang ditempatinya. Zat cair pada
praktekya mempunyai sifat yang tidak dapat dikompresi, beda dengan fluida
gas yang sangat mudah sekali dikompresi. Karena zat cair yang digunakan
harus bertekanan tertentu, diteruskan kesegala arah secara merata,
memberikan arah gerakan yang sangat halus. Hal ini sangat didukung oleh sifatnya yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya dan tidak dapat
dikompresi.
Gambar II. 1Diagram Aliran Sistem Hidrolik Dari gambar diagram diatas dapat dilihat bahwa 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 dinaikkan tekanannya oleh pompa pembangkit tekanan yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup. Gerakan translasi batang piston dari silinder kerja yang diakibatkan oleh tekanan fluida pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur maupun naik dan turun sesuai dengan pemasangan silinder yaitu arah horizontal maupun vertikal.
10
2.2
Keuntungan Dan Kerugian Dari Sistem Hidrolik[3] Sistem hidrolik memiliki banyak keuntungan yang dapat diambil
dalam kehidupan sehari – hari, adapun beberapa keuntungan dari sistem hidrolik itu sendiri adalah :
1. Dalam sistem hidrolik gaya yang relatif sangat kecil dapat digunakan
untuk menggerakkan atau mengangkat beban yang sangat besar
dengan cara mengubah sistem perbandingan luas penampang
silinder. Hal ini tidak lain karena kemampuan komponen – komponen hidrolik pada tekanan dan kecepatan yang sangat tinggi. Komponen
penghasil
energi
kecil
(pompa
hidrolik)
dapat
memberikan tenaga yang sangat besar (silinder hidrolik). Bila dibandingkan dengan motor listrik yang mempunyai tenaga kuda yang sama, pompa hidrolik akan mempunyai ukuran yang relatif ringan dan kecil. Sistem energi hidrolik akan memberikan kekuatan tenaga kuda yang lebih besar pada ukuran yang sama dibanding dengan sistem energi lain. 2. Sistem hidrolik menggunakan minyak mineral sebagai media pemindah gayanya. Pada sistem ini, komponen-komponen yang saling bergesekan terselimuti oleh lapisan minyak (oli), sehingga pada bagian – bagian tersebut dengan sendirinya akan terlumasi. Proses inilah yang akan menurunkan gesekan. Juga dibandingkan dengan sistem energi mekanik, bagian – bagian yang bergesekan lebih sedikit. Terlihat dari tidak adanya roda – roda gigi, rantai, sabuk
dan
bagian
lain
yang
saling
Terlihat
dari
tidak adanya roda-roda gigi, rantai, sabuk dan bagian lain yang saling bergesekan. Dengan demikian sistem hidrolik mampu beroperasi lebih aman.
11
3. Dibandingkan dengan sistem energi mekanik yang memiliki
kelemahan dalam hal penempatan posisi tenaga transmisinya, pada
sistem energi hidrolik saluran – saluran energi hidrolik dapat
ditempatkan pada hampir setiap tempat. Pada sistem energi hidrolik tanpa menghiraukan posisi poros terhadap transmisi tenaganya
seperti pada sistem energi mekanik. Energi hidrolik lebih fleksibel
dari segi penempatan transmisi tenaganya. 4. Energi mekanik yang dihasilkan dari pengubahan energi hidrolik (silinder hidrolik) dengan mudah dikontrol menggunakan katup kontrol arah/tekanan. Juga beban-beban lebih dengan katup-katup pembocor (relief valves) mudah pengatasannya. Berbeda dengan sistem energi lainnya, pengontrolan beban dan pengatasan beban lebih sukar. Karena bila beban lebih ini tidak dengan segera diatasi akan merugikan komponen-komponen itu sendiri. Sewaktu beban melebihi penyetelan katup yang sudah ditentukan, pemompaan langsung di hantarkan ke reservoir (tangki) dengan batas-batas tertentu terhadap torsi dan gayanya. Katup pengatur tekanan juga memberikan penyetelan batas jumlah gaya/torsi tertentu, misal dalam operasi pencekaman. 5. Kebanyakan motor-motor listrik (pada sistem energi listrik) beroperasi pada kecepatan putar yang konstan. Pada sistem energi hidrolik, motor-motor hidrolik dapat juga dioperasikan pada kecepatan yang konstan. Meskipun demikian elemen kerja (baik linier maupun rotari) dapat dijalankan pada kecepatan yang berubahubah dengan cara merubah volume pengaliran/debit atau dengan menggunakan katup pengontrol aliran. 6. Pada sistem energi lain akan mengalami kesulitan ketika menginginkan pembalikan gerakan. Biasanya untuk membalik arah gerakannya harus menghentikan sistem secara penuh, baru
12
dilaksanakan pembalikan arah gerakannya. Pada sistem hidrolik,
pembalikan gerakan pada elemen kerja dapat dilakukan dengan
segera pada kecepatan maksimum tanpa menimbulkan rusak
sedikitpun. Sebuah katup kontrol arah 4/2 (4 lubang saluran, 2 posisi) atau pompa hidrolik yang dapat dibalik memberikan kontrol
pembalikan,
katup
pengatur
tekanan
melindungi
komponen-komponen dari tekanan yang melebihi.
sementara
7. Pada motor listrik (sistem energi listrik) dalam keadaan berputar, bila tiba-tiba dipaksa untuk berhenti karena beban melebihi, sering
pengaman akan putus. Gerakan akan berhenti. Untuk menghidupkan kembali
memerlukan
persiapan-persiapan
untuk memulainya,
disamping harus mengurangi beban. Pada sistem energi hidrolik, begitu pompa tidak mampu mengangkat, maka beban berhenti dan dapat dikunci pada posisi mana saja. Setelah beban dikurangi, dapat dijalankan saat itu juga tanpa harus banyak persiapan lagi. 8. Pada sistem hidrolik, tenaga dapat disimpan dalam akumulator, sewaktu-waktu diperlukan dapat digunakan tanpa harus merubah posisi komponen-komponen yang lain. Pada sistem energi yang lain, tidak
mudah
dilakukan/akan
mengalami
kesulitan
dalam
penyimpanan tenaga. Selain keuntungannya itu, sistem hidrolik juga memiliki beberapa kerugian yang disebabkan pengaruh tekanan pada fluida hidrolik itu sendiri yakni: 1. Bahaya tekanan tinggi fluida hidrolik, oleh karena itu harus dipastikan bahwa semua sambungan kuat dan tidak ada kebocoran. 2. Sistem hidrolik memerlukan lingkungan yang betul-betul bersih. Komponen-komponennya
sangat
peka
terhadap
kerusakan-
13
kerusakan yang diakibatkan oleh debu, korosi, dan kotoran-kotoran
lain. Juga pengaruh temperatur yang dapat mempengaruhi sifat-sifat
minyak hidrolik. Karena kotoran akan ikut minyak hidrolik yang
kemudian bergesekan dengan bidang-bidang gesek komponen hidrolik
menurunkan
efisiensi.
terjadinya
kebocoran
Dengan
kondisi
hingga itu,
akan maka
sistem hidrolik membutuhkan perawatan yang lebih intensif, hal
yang amat menonjol bila dibandingkan dengan sistem energi yang
mengakibatkan
lain. 2.3
Dasar - Dasar Sistem Hidrolik[4] Prinsip dasar dari sistem hidrolik berasal dari hukum Pascal,
padadasarnya menyatakan dalam suatu bejana tertutup yang ujungnya terdapatbeberapa lubang yang sama maka akan dipancarkan kesegala arah dengantekanan dan jumlah aliran yang sama. Dimana tekanan dalam fluida statis harusmempunyai sifat-sifat sebagai berikut: 1. Tekanan bekerja tegak lurus pada permukaan bidang. 2. Tekanan disetiap titik sama untuk semua arah. 3. Tekanan yang diberikan ke sebahagian fluida dalam tempat tertutup, merambat secara seragam kebagian lain fluida. Gambar di bawah memperlihatkan dua buah silinder berisi cairan yang dihubungkan dan mempunyai diameter yang berbeda. Apabila beban F diletakkan disilinder kecil, tekanan P yang dihasilkan akan diteruskan ke silinder besar ( P = F/A, beban dibagi luas panampang silinder ) menurut hukum ini, pertambahan tekanan dengan luas rasio penampag silinder kecil dan silinder besar, atau F = P.A
14
Gambar II. 2 Fluida Dalam Pipa Menurut Hukum Pascal Gambar diatas sesuai dengan hukum pascal, dapat diperoleh persamaan sebagai berikut:
Dimana : P = F / A Dasar bekerjanya gaya dan tekanan diatas adalah hidrostatik sehingga berlaku HUKUM PASCAL yaitu ” Zat cair dalam ruangan tertutup dan diam (tidak mengalir) mendapat tekanan, maka tekanan tersebut akan diteruskan kesegala arah dengan sama rata dan tegak lurus bidang permukaan ” Dalam sistem hidrolik, hal ini dimanfaatkan untuk merubah gaya tekan fluida yang dihasilkan oleh pompa hidrolik untuk menggeserkan silinder kerja maju dan mundur maupun naik/turun sesuai letak dari silinder. Daya yang dihasilkan silinder kerja hidrolik, lebih besar dari daya yang dikeluarkan oleh pompa. Besar kecilnya daya yang dihasilkan oleh silinder hidrolik dipengaruhi besar kecilnya luas penampang silinder kerja hidrolik.
15
2.4
Komponen – Komponen Penyusun Sistem Hidrolik [5]
2.4.1 Motor
Motor berfungsi sebagai pengubah dari tenaga listrik menjadi tenaga mekanis. Dalam sistem hidrolik motor berfungsi sebagai pengerak utama dari
semua komponen hidrolik dalam rangkaian ini. Cara kerja dari motor itu
dengan memutar poros pompa yang dihubungkan dengan poros input motor.
Gambar II. 3 Motor 2.4.2 Belt (Coupling) Fungsi utama dari kopling adalah sebagai penghubung putaran yang dihasilkan motor penggerak untuk diteruskan ke pompa. Akibat dari putaran ini menjadikan pompa bekerja (berputar).
Belt
Gambar II. 4 Belt ( Coupling )
16
2.4.3 Pompa Hidrolik
Pompa hidrolik ini digerakkan secara mekanis oleh motor listrik. Permulaan dari pengendalian dan pengaturan sistem hidrolik selalau terdiri atas suatu unsur pembangkit tekanan, jadi fungsi dari unsur tersebut dipenuhi
oleh pompa hidrolik. Pompa hidrolik berfungsi untuk mengubah energi
mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara menekan fluida hidrolik kedalam sistem.
Dalam
sistem
hidrolik,
pompa
merupakan
suatu
alat
untuk menimbulkan atau membangkitkan aliran fluida (untuk memindahkan sejumlah volume fluida) dan untuk memberikan daya sebagaimana diperlukan. Apabila pompa digerakkan motor (penggerak uatama), pada dasarnya pompa melakukan dua fungsi utama: 1. Pompa menciptakan ke vakuman sebagian pada saluran masuk pompa.Vakum ini memungkinkan tekanan atmosfer untuk mendorong fluida dari tangki (reservoir) kedalam pompa. 2. Gerakan mekanik pompa menghisap fluida kedalam rongga pemompaan, dan membawanya melalui pompa, kemudian mendorong dan menekannya kedalam sistem hidrolik. 2.4.4 Katup ( Valve ) Dalam sistem hidrolik, katup berfungsi sebagai pengatur tekanandan aliran fluida yang sampai ke silinder kerja. Menurut pemakainnya, katup hidrolik dibagi menjadi tiga macam, antara lain : 1. Katup Pengatur Tekanan ( Reliev Valve ) Katup pengatur tekanan digunakan untuk melindungi pompa-pompa dan
katup
-
katup
pengontrol
dari
kelebihan
tekanan
dan
untuk mempertahankan tekanan tetap dalam sirkuit hidrolik minyak. Cara kerja katup ini adalah berdasarkan kesetimbangan antara gaya pegas dengan
17
gaya tekan fluida. Dalam kerjanya katup ini akan membuka apabila tekanan
fluida dalam suatu ruang lebih besar dari tekanan katupnya, dan katup akan
menutup kembali setelah tekanan fluida turun sampai lebih kecil dari tekanan
pegas katup.
Gambar II. 5 Katup Pengatur Tekanan 2. Katup Pengatur Arah Aliran ( Direction Control Valve ) Katup pengontrol arah adalah sebuah saklar yang dirancang untuk menghidupkan, mengontrol arah, mempercepat dan memperlambat suatu gerakan dari silinder kerja hidrolik. Fungsi dari katup ini adalah untuk mengarahkan dan menyuplai fluida tersebut ke tangki reservoir.
Gambar II. 6 Katup Pengarah Aliran 3. Katup Pengatur Jumlah Aliran ( Flow Coontrol Valve ) Katup pengontrol jumlah aliran adalah sebuah katup yang berfungs iuntuk mengatur kapasitas aliran fluida dari pompa ke silinder, jumlah
18
untuk mengatur kecepatan aliran fluida dan kecepatan gerak piston dari
silinder. Dari fungsi diatas dapat diambil kesimpulan bahwa kecepatan gerak
piston silinder ini tergantung dari berapa fluida yang masuk kedalam ruang
silinder di bawah piston setiap satuan waktunya. Ini hanya mampu dilakukan
dengan mengatur jumlah aliran fluidanya.
Gambar II. 7 Katup Pengatur Jumlah Aliran 2.4.5 Silinder Kerja Hidrolik Silinder kerja hidrolik merupakan komponen utama yang berfungsi untuk merubah dan meneruskan daya dari tekanan fluida, dimana fluida akan mendesak piston yang merupakan satu-satunya komponen yang ikut bergerak untuk melakukan gerak translasi yang kemudian gerak ini diteruskan ke bagian mesin melalui batang piston. Menurut kontruksi, silinder kerja hidrolik dibagi menjadi dua macam tipe dalam sistem hidrolik,antara lain : 1. Silinder Kerja Penggerak Tunggal ( Single Acting ) Silinder kerja jenis ini hanya memiliki satu buah ruang fluida kerja di dalamnya, yaitu ruang silinder diatas atau dibawah piston. Kondisi ini mengakibatkan silinder kerja hanya bisa melakukan satu buah gerakan,yaitu gerakan tekan. Sedangkan untuk kembali ke posisi semula, ujung batang piston di desak oleh gravitasi atau tenaga dari luar.
19
Gambar II. 8 Konstruksi Silinder Kerja Penggerak Tunggal 2. Silinder Kerja Penggerak Ganda ( Double Acting ) Silinder kerja ini merupakan silinder kerja yang memiliki dua buah ruang fluida di dalam silinder yaitu ruang silinder di atas piston dan di bawah piston, hanya saja ruang di atas piston ini lebih kecil bila dibandingkan dengan yang dibawah piston karena sebagian ruangnya tersita oleh batang piston. Dengan konstruksi tersebut silinder kerja memungkinkan untuk dapat melakukan gerakan bolak-balik atau maju-mundur.
20
Gambar II. 9 Konstruksi Penggerak Ganda Silinder Kerja 2.4.6 Saringan Oli ( Filter) Filter berfungsi menyaring kotoran-kotoran dari minyak hidrolik dan diklasifikasikan menjadi filter saluran yang dipakai saluran bertekanan. Filter ditempatkan di dalam tangki pada saluran masuk yang akan menuju kepompa. Dengan adanya filter, diharapkan efisiensi peralatan hidrolik dapat ditinggikan dan umur pemakaian lebih lama.
Gambar II. 10 Filter Tangki
21
Gambar II. 11 Filter Pipa
2.4.7 Fluida Hidrolik Fluida hidrolik adalah salah satu unsur yang penting dalam peralatan hidrolik. Fluida hidrolik merupakan suatu bahan yang mengantarkan energi dalam peralatan hidrolik dan melumasi setiap peralatan serta sebagai media penghilang kalor yang timbul akibat tekanan yang ditingkatkan dan meredam getaran dan suara. Fluida hidrolik harus mempunyai sifat – sifat sebagai berikut: 1. Mempunyai viskositas temperatur cukup yang tidak berubah dengan perubahan temperatur. 2. Mempertahankan fluida pada temperatur rendah dan tidak berubah buruk dengan mudah jika dipakai di bawah temperatur. 3. Mempunyai stabilitas oksidasi yang baik. 4. Mempunyai kemampuan anti karat. 5. Tidak merusak ( kena reaksi kimia ) karat dan cat. 6. Tidak kompresibel ( mampu merapat ) 7. Mempunyai tendensi anti foatwing ( tidak menjadi busa ) yang baik. 8. Mempunyai kekentalan terhadap api.
22
2.4.8 Pipa Saluran Minyak
Pipa merupakan salah satu komponen penting dalam sebuah sistem hidrolik yang berfungsi untuk meneruskan fluida kerja yang bertekanan dari pompa pembangkit ke silinder kerja. Mengingat kapasitas yang mampu
dibangkitkan oleh silinder kerja, maka agar maksimal dalam penerusan fluida
kerja bertekanan, pipa-pipa harus memenuhi persaratan sebagai berikut :
1. Mampu menahan tekanan yang tinggi dari fluida.
2. Koefesien gesek dari dinding bagian dalam harus sekecil mungkin. 3. Dapat menyalurkan panas dengan baik. 4. Tahan terhadap perubahan suhu dan tekanan. 5. Tahan terhadap perubahan cuaca. 6. Berumur relatif panjang. 7. Tahan terhadap korosi. 2.4.9 Unit Pompa Hidrolik ( Power Pack ) Unit pompa adalah kombinasi dari tangki minyak, pompa, motor dan relief valve. Disamping itu hand kontrol valve dan peralatan perlengkapan dipakai sesuai keperluan. Syarat – syarat pembuatan unit pompa hidrolik (Powerpack) antara lain sebagai berikut: 1. Tangki minyak harus dirancang untuk mencegah masuknya debu dan kotoran – kotoran lain dari luar. 2. Tangki minyak harus dapat dilepaskan dari unit utama untuk keperluan maintenance dan memastikan akurasinya. 3. Kapasitas dan ukuran tangki minyak harus cukup besar untuk mempertahankan tingkat yang cukup dalam langkah apapun. 4. Bufflu plate ( plat pemisah ) harus dipasang antara pipa kembali dan pipa hisap untuk memisahkan kotoran. 5. Pipa pengembali dan pipa hisap pompa harus dibawah level minyak.
23
2.5
Kualitas Dan Kuantitas Fisik Serta Satuan Dalam Hidrolik [1]
Untuk mendapatkan gambaran yang jelas mengenai sistem hidrolik, berikut ini akan diberikan penjelasan mengenai kuantitas fisik yang terlibat
dalam sistem hidrolik.
Kuantitas fisik dalam ilmu teknik dapat diartikan dengan sesuatu yang berkenaan dengan properties (sifat), proses atau suatu keadaan yang dapat diukur. Maka sistem hidrolik yang berhubungan dengan kuantitas fisik itu adalah tekanan, waktu, kecepatan dan temperatur. Dalam dunia pendidikan banyak ditemukannya variasi satuan yang digunakan untuk menotasikan kuantitas itu, seperti satuan gaya diketahui adalah kilopound sedangkan lain mengukur dan menggunakan notasi satuan newton. Keadaan yang demikian tidak dapt memberikan hasil yang memuaskan sehingga International Committees of scientist and Enginers melakukan perubahan dengan merekomendasikan bahwa International Sistem Units untuk dipakai diseluruh dunia. Sistem ini terdiri dari tujuh satuan dasar, tetapi dalam sistem hidrolik hanya beberapa kuantitas fisik yang dibutuhkan yaitu: 1. Panjang satuan meter (m) 2. Massa satuan kilogram (kg) 3. Temperature satuanya Kelvin (K) atau derajat celcius(°C) Selain ketiga kuantitas fisik diatas ada beberaa kuantitas fisik lain yang sangat pentng untuk hidrolik seperti : volume, tekanan, luas permukaan, gaya dan kecepatan dapat diperoleh dari satuan – satuan diatas. International Sistem Units mendefinisikan bahwa satuan dari kilogram itu massa. Dalam sehari – hari massa identik dengan yang namanya berat. Massa 1kg di bumi akan tetap sama dengan masa dengan di
24
bulan. Seorang ilmuwan inggris yang dijulukin sebagai bapak fisika, Isaac
Newton ( 1643-1727 ) menemukan hukum sebagai berikut :
Force = mass x acceleration F=mxa
Yang mana dapat ditulis sebagai berikut :
Force = kg x m/s² Sehingga satuan dari gaya dapat dituliskan oleh kg m/s²
Tekanan didefinisikan sebagai gaya persatuan luas : (
)
Tekanan dalam sistem internasional diberi satuan dengan (N/m²) yang biasa sering disebut dengan ‘ 1 pascal ( Pa)’. Tekanan 1 pascal itu sangat kecil, sehingga biasanya digunakan satuan kelipatan ribuan (Kpa) atau satuan100 Kpa atau bar. 1 bar = 10 5 =100 kpa (=10 N/cm2=14.5 psi
2.6
Aliran Fluida[6] Fluida merupakan zat yang dapat mengalir yang mempunyai partikel
yang mudah bergerak dan berubah bentuk tanpa pemisahan massa. Ketahanan fluida terhadap perubahan bentuk sangat kecil sehingga fluida dapat dengan mudah mengikuti bentuk ruang. Aliran fluida itu sendiri dapat dijelaskan bahwa fluida itu sendiri merupakan zat yang dapat mengalami perubahan bentuk secara kontinu bila terkena tegangan geser walaupun relatif kecil. Gaya geser adalah komponen gaya yang menyinggung permukaan dan jika dibagi dengan luas permukaan tersebut menjadi tegangan geser rata-rata pada permukaan itu.
25
Selain itu aliran fluida dapat dikategorikan dengan :
1. Aliran Laminar Laminar adalah ciri dari arus yang berkecepatan rendah. Aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan – lapisan, atau lamina – lamina dengan satu lapisan meluncur secara lancar .
Gambar II. 12 Aliran Laminar Pada
aliran
ini
viskositas
berfungsi
sebagai
peredam
dari
kecenderungan terjadinya gerakan relatif antar lapisan. Dimana pada aliran ini, fluida bergerak dalam lapisan – lapisan atau lamina – lamina dengan satu lapisan meluncur secara lancar. Sehingga aliran lamina memenuhi hukum viskositas yaitu : 2. Aliran Turbulen Aliran dimana pergerakan dari partikel – partikel fluida sangat tidak menentu karena mengalami percampuran serta putaran partikel antar lapisan, yang
mengakibatkan saling tukar momentum dari satu bagian
fluida kebagian fluida yang lain dalam skala yang besar. Dalam keadaan aliran turbulen maka turbulensi yang terjadi membangkitkan tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga menghasilkan kerugian – kerugian aliran.
Gambar II. 13 Aliran Turbulen
26
3. Aliran Transisi
Aliran ini merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke aliran
turbulen. 2.7
Viskositas[6] Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah
baik dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya
untuk fluida), viskositas adalah "Ketebalan" atau "pergesekan internal". Oleh
karena itu, air yang "tipis", memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu
yang "tebal", memiliki viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut. Viskositas menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin dapat dipikirkan sebagai pengukuran dari pergeseran fluida. Seluruh fluida (kecuali superfluida) memiliki ketahanan dari tekanan dan oleh karena itu disebut kental, tetapi fluida yang tidak memiliki ketahanan tekanan dan tegangan disebut fluida ideal.
Gambar II. 14 Viskositas
27
2.8
Debit Aliran[6] Debit aliran disini digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran yang
harus digunakan untuk menyuplai fluida dari powerpack ke aktuator. Adapun rumus dari debit aliran itu sendiri adalah sebagai berikut :
Q =V/t
Dimana :
Q adalah debit aliran ( m3/s)
t adalah waktu aliran. (s)
A adalah luas penampang ( m2) V adalah volume fluida (m3) 2.9
Rapat Jenis[6] Density merupakan pengukuran massa setiap satuan volume benda.
Dimana semakin tinggi massa jenis suatu benda maka akan semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan suatu zat berapapun massanya, berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama. Adapun persamaan untuk menentukan massa jenis suatu zat adalah sebagai berikut :
dimana : ρ adalah massa jenis, m adalah massa, V adalah volume.
28
Nilai dari rapat jenis (density) itu sendiri dapat dipengaruhi oleh
temperatur. Dimana temperatur semakin tinggi maka kerapatan suatu fluida
semakin berkurang. Hal ini disebabkan oleh gaya kohesi dari molekul –
molekul fluida semakin berkurang.
2.10
Tekanan[6] Tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan
atau gas. Tekanan (P) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per
satuan luas (A).
Satuan dari tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Bila tekanan semakin tinggi maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat menjelaskan fenomena mengapa suhu di pegunumgan lebih rendah daripada di dataran rendah karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi. 2.11
Landing Gear System[6] Landing gear (roda pesawat) adalah penopang utama pesawat pada
waktu parkir, taxi (bergerak di darat), lepas landas atau pada waktu mendarat.Tipe paling umum dari landing gear terdiri dari roda, tapi ada juga pesawat terbang yang dipasangi float (pelampung) untuk beroperasi di atas air atau ski, untuk mendarat di salju. Landing gear terdiri dari 3 roda, dua roda utama dan roda ketiga yang bisa berada di depan atau di belakang pesawat. Landing gear yang memakai roda dibelakang disebut conventional wheel. Pesawat terbang dengan conventional wheel juga kadang-kadang disebut dengan pesawat tailwheel. Jika roda ketiga bertempat di hidung pesawat, ini disebutnosewheel, dan rancangannya disebut tricycle gear. Nosewheel atau tailwheel yang dapat dikemudikan membuat pesawat dapat dikendalikan pada waktu beroperasi di darat.
29
Pada pesawat Grand Commander landing gear sendiri terdiri dari 2
main landing gear dan 1 nose landing gear. Landing gear pesawat Grand
Commander memakai roda dibelakang atau disebut juga conventional
wheel.
2.11.1 Fungsi Dan Komponen Landing Gear
2.11.1.1 Main Landing Gear Adapun komponen utama dari main landing gearadalah strut body, fork assembly, scissors, upper and lower drag brace assembly, bungees, dan wheel and brake assembly. Main landing gear strut assemblies di desain untuk meredam getaran pada saat taxing dan menahan beban pada saat mendarat. Bagian atas dari strut berisi fluida hidrolik dan bagian bawah strut berisi udara bertekanan. Main landing gear tersusun atas piston, inner body dan outer body. Inner body dan piston untuk meredam getaran dan menahan beban saat mendarat, berputar bersama pada roller bearing didalam outer body. Scissor link disediakan antara lower dan upper strut, menahan agar landing gear wheel tidak gelinding saat shock strut terkompres.
30
Gambar II. 15 Lokasi Komponen Main Landing Gear 2.11.1.2 Nose Landing Gear Pada nose gear terdapat nose wheel steering yang berguna untuk mengontrol arah ketika pesawat terbang taxi di darat. Nose wheel steering dapat membelokkan pesawat terbang maksimum dengan sudut 45 ke kiri dan ke kanan. Pergerakanrudder pedals ketika tidak mempengaruhi nose steering system. Nose gear terdiri dari drag brace, shock strut, torsion link, dan hydraulic nose gear actuator.
31
Gambar II. 16 Lokasi Komponen Nose Landing Gear
