Sistem hidrolik bisa diartikan sebagai sebuah rangkaian
komponen yang menggunakan bahan cair (hydro). Kalau dilihat berdasarkan
kegunaannya, maka sistem hidrolik adalah mekanisme pemindahan tenaga
menggunakan media zat cair.
Mekanisme ini, bekerja berdasarkan hukum Pascal yang
berbunyi “Tekanan yang diberikan pada zat cair di ruang tertutup, maka akan
diteruskan ke segala arah”.
Maksudnya, seperti ini. Kalau ada selang air yang
dihubungkan dalam sebuah kran. Lalu kran itu dinyalakan maka air yang keluar
dari ujung selang itu memiliki kecepatan dan daya semprot yang sama dengan air
yang keluar dari kran.
Prinsip Kerja Sistem Hidrolik
Pada sistem hidrolik, maka bisa diilustrasikan seperti gambar
dibawah ini.
Bisa dilihat pada bagian kanan sebagai saluran input. Di
ruang ini, diletakan gaya input. Gaya input adalah gaya awal yang akan menekan
zat cair di ruang tertutup.
Saat zat cair pada saluran input menerima tekanan, otomatis
tekanan zat cair didalam selang akan naik. Penaikan tekanan ini, akan membuat
saluran output menjadi bergerak ke atas.
Kalau kita letakan benda diatas saluran output maka benda
tersebut akan terdorong keatas. Dan besarnya tekanan yang mengenai benda
tersebut dipengaruhi oleh gaya input serta luas penampang dari kedua saluran
ini.
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.
Ini akan menjawab pertanyaan,truk pasir bisa mengangkat
pasir pada bak yang memiliki bobot cukup besar. Ini karena gaya yang menangkat
bak pasir tersebut sudah mengalami pelipat gandaan.
Namun, besarnya gaya berbanding terbalik dengan jarak yang
ditempuh.
Pada contoh diatas, ketika saluran input yang memiliki luas
penampang 5 Cm2 ditekan dengan jarak 10 Cm ke bawah, maka pada
saluran output yang memiliki luas penampang 7 cm2 akan bergerak naik
dengan jarak yang lebih pendek dari 10 Cm.
Karena, volume yang ditekan sama dengan volume yang
tertekan. Sehingga bisa dituliskan
V1 = V2
L1 x A1 = L2 x A2
10 x 5 = L2 x 7
L2 = 50/7
L2 = 7,14 Cm.
Hal ini pula yang menjawab mengapa ketika mendongkrak mobil
(menggunakan dongkrak hidrolis) kita harus memompa dongkrak hingga berkali kali
untuk hanya mengangkat ban mobil sekian Cm.
Komponen Sistem Hidrolik
Dalam satu unit komponen hidrolik, ada beberapa komponen
penting yakni ;
- Input Force, pemberi gaya input ini bisa berasal dari gerakan mekanis manusia atau menggunakan bantuan motor listrik.
- Input hose, merupakan saluran untuk memberi tekanan pada zat cair agar mekanisme hidrolis bisa berlangsung.
- Transfer hose, umumnya selang transfer ini memiliki ukuran kecil karena hanya menghubungkan fluida dari input hose ke output hose.
- 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.
- Reservoir tank, merupakan tanki untuk menampung fluida yang akan ditekan ke dalam saluran hidrolis.
Keuntungan Sistem Hidrolik
Dalam penerapannya, sistem hidrolis akan memberikan
keuntungan antara lain ;
- Dengan input yang kecil mampu mengangkat beban lebih berat
- Hampir tidak memiliki kerugian tenaga.
- Sangat fleksibel, karena sifat zat cair mampu menyesuaikan segala tempat.
Penerapan Sistem Hidrolik
Anda akan menemukan komponen hidrolik ini pada alat-alat
berat dan beberapa mesin industri. Yang paling sering ditemui, sistem hidrolik
ini diterapkan pada ;
- Truk pengangkat pasir untuk mengangkat bak pasir.
- Excavator
- Sistem rem mobil agar lebih responsif
- Dongkrak hidrolik untuk mengangkat sebagian body mobil hanya dengan bantuan tuas.
- Car lift yang mampu mengangkat seluruh body mobil dengan satu pencetan tombol.
Demikian artikel mengenai prinsip kerja sistem hidrolis
semoga bisa menambah wawasan kita semua.