PROGRAM / PROGRAME TEKNOLOGI ELEKTRONIK
NO DAN TAJUK MODUL/
MODULE NO AND TITLE
ETN 303 INDUSTRIAL AUTOMATION 2
TAHAP / LEVEL 2 SEMESTER 1
UNIT KREDIT / CREDIT UNIT 5.0
JAM PERTEMUAN /
CONTACT HOUR
5 JAM/MINGGU
NO. DAN TAJUK MODUL /
MODULE NO, AND TITLE
1. INTERPRET HYDRAULIC CIRCUIT DIAGRAM
STANDARD
PEMBELAJARAN /
LEARNING STANDARD
1.1 INTERPRET HYDRAULIC CIRCUIT DIAGRAM
ACCORDING TO THE SPECIFICATION
1.2 IDENTIFY HYDRAULIC COMPONENTS AND ITS USE
ACCORDING TO THE SPECIFICATION
1.3 DRAW PICTORIAL, CUTAWAY AND GRAPHIC
HYDRAULIC DIAGRAMS ACCORDING TO STANDARD
DRAWING
1.4 DEMONSTRATE AND CLARIFY THE RELATIONSHIP
OR FUNCTIONS BETWEEN HYDRAULIC
COMPONENTS ACCORDING TO SPECIFICATION
NO KOD / CODE NO ETN 303 Muka : 01 Drp : 14
NAMA PELATIH TARIKH:
TAJUK: INTERPRET HYDRAULIC CIRCUIT DIAGRAM
KOLEJ VOKASIONAL LANGKAWI
JALAN BATU ASAH
07000 LANGKAWI
KEDAH DARUL AMAN
KERTAS PENERANGAN
INFORMATION SHEET
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 2 Drp: 39
1.0 PENGENALAN
Tahukah anda, bahawa sistem hidraulik mempunyai sejarah penggunaan yang sama dengan
pneumatik. Hari ini, sistem hidraulik digunakan dengan meluas dalam pembinaan jentera berat
seperti jentolak, traktor, mesin gerudi, lori dan lain-lain lagi.
Sebenarnya sistem hidraulik adalah lebih baik dan efisien berbanding sistem penumatik dalam
pembinaan jentera berat kerana sistem hidraulik menggunakan bendalir sebagai bahantara.
Tahukah anda bagaimana sistem hidraulik berfungsi?
Dalam sistem hidraulik minyak bertekanan terdapat di dalam sebuah power pack. Pam digunakan
bagi menyedut minyak yang dipacu oleh pengerak utama iaitu motor aliran elektrik yang
menghasilkan aliran bendalir. Arah aliran dan kadar aliran tekanan dikawal oleh injap yang
bertekanan.
Penggerak pula digunakan untuk menukarkan tekanan bendalir kepada pergerakan mekanikal
(Kuasa). Jumlah keluaran kuasa yang terhasil bergantung kepada aliran bendalir. Kecekapan
keseluruhan dan susutan tekanan merentasi sesuatu penggerak.
Sistem hidraulik yang ringkas terdiri daripada dua buah silinder, iaitu satu silinder besar dan satu
silinder kecil. Kedua-dua silinder ini disambungkan oleh paip. Di dalam silinder yang kecil terdapat
satu omboh yang dikenakan daya ke atasnya. Di dalam silinder yang besar pula, terdapt satu omboh
yang dinamakan omboh pelantak. Beban diletakkan di atas omboh pelantak. Keseluruhan sistem ini
diisikan dengan cecair hidraulik atau minyak hidraulik. Daya yang dikenakan pada silinder kecil
akan dipindahkan ke silinder besar untuk mengangkat beban.
Beban
10N
Omboh
bergera
k
Minyak
Omboh
Pelantak
Tuil
(a) (b)
Beban
ditolak
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 3 Drp: 39
Rajah 1.1: Menunjukkan asas sistem hidraulik
1.2 SIMBOL-SIMBOL PIAWAI BAGI KOMPONEN HIDRAULIK
Simbol piawai ISO bagi komponen-komponen sistem hidraulik adalah seperti di bawah;
BIL NAMA SIMBOL
1 Pam hidraulik anjakan tetap
2 Pam hidraulik anjakan berubah
3 Motor hidraulik anjakan tetap
4 Motor hidraulik anjakan berubah
5 Motor pam hidraulik anjakan
tetap
6 Motor pneumatik
7 Motor pam hidraulik anjakan
berubah
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 4 Drp: 39
BIL NAMA SIMBOL
8 Penggerak hidraulik berayun
9 Penggerak pneumatik berayun
10 Silinder satu tindakan tanpa
spring atau pegas
11 Silinder satu tindakan berpegas
12 Silinder jenis ram
13 Silinder dua tindakan jenis
rod tunggal
14 Silinder jenis rod kembar
15 Silinder dengan kusyen jenis
tunggal
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 5 Drp: 39
BIL NAMA SIMBOL
16 Silinder dengan kusyen jenis
kembar
17 Silinder jenis teleskopik
tindakan sehala
18 Injap pelega dan injap
keselamatan jenis susun padu
dalam dan luar
19 Injap kawalan aliran
20 Injap kawalan aliran boleh
laras
21 Injap kawalan arah jenis 2/2
22 Injap kawalan arah jenis 4/3
(pusat tertutup)
23 Injap kawalan arah jenis 3/2
24 Injap kawalan arah jenis 3/3
solenoid berpegas
25 Injap kawalan arah jenis 5/2
26 Injap sehala
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 6 Drp: 39
BIL NAMA SIMBOL
27 Injap ulang-alik
28 Injap kawalan aliran dengan
injap sehala
29 Suis tekanan
30 Penapis
31 Silinder jenis gegendang
32 Susun atur jenis terus
33 Susun atur jenis tak terus
34 Jenis pegas
35 Jenis pegas berlaras
Rajah 1.2 : Simbol-simbol piawai bagi komponen hidraulik
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 7 Drp: 39
Sistem hidraulik merupakan suatu sistem yang menggunakan minyak untuk menghasilkan
daya gerakan. Ianya adalah satu sistem penting yang terdapat pada beberapa jenis jentera dan mesin.
Ianya digunakan pada jengkaut, mesin gerudi batuan, jentolak, mesin penempa, mesin pelarikan kawalan
komputer, jentera pertanian, kenderaan berat, mesin injeksi plastik dan mesin “die casting”. Sistem
hidraulik ini dapat membantu jentera mengangkat dan menurunkan beban yang berat. Pada masa kini
sistem hidraulik yang moden telah dilengkapkan pada traktor bagi melakukan kerja-kerja yang lebih
rumit.
Kegunaan utamanya ialah:
Menaik dan menurunkan beban.
Mengawal kedalaman pembajakan.
• Menjalankan alat-alat hidraulik lain seperti alat hidraulik hujung.
•
1.3 KEGUNAAN KOMPONEN ASAS HIDRAULIK
Sistem hidraulik boleh dibahagikan kepada beberapa bahagian seperti di bawah bergantung kepada
fungsi komponen tersebut :-
Injap
Berfungsi untuk mengatur tekanan dalam litar dan mengawal arah aliran minyak.
Motor
Mengeluarkan kuasa untuk membuat kerja bagi pergerakan putaran.
Penapis
Menapis minyak hidraul dari kekotoran.
Pam
Mengedar kuantiti minyak hidraul ke seluruh sistem.
Silinder
Boleh mengeluarkan kuasa untuk membuat kerja bagi gerakan linar.
Penumpuk
Berfungsi untuk menyimpan tekanan sistem, menyerap getaran dan
menstabilkan tekanan sistem.
Tangki
Menakung minyak hidraul dan menyejukkan minyak hidraul
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 8 Drp: 39
Rajah 1.3 dibawah menunjukkan kedudukan komponen asas sistem kawalan hidraulik untuk
menggerakkan satu motor dua tindakan.
Rajah 1.3 : Kedudukan komponen asas sistem kawalan hidraulik untuk mengerakkan
satu motor dua tindakan.
1.4 Komponen utama Sistem Hidrolik
Sistem hidrolik ini didukung oleh 3 unit komponen utama, yaitu:
1. Unit Tenaga, berfungsi sebagai sumber tenaga dengan liquid/ minyak hidrolik
Pada sistem ini, unit tenaga terdiri atas:
• Penggerak mula yang berupa motor listrik atau motor bakar
• Pompa hidrolik, putaran dari poros penggerak mula memutar pompa hidrolik sehingga pompa
hidrolik bekerja
• Tangki hidrolik, berfungsi sebagai wadah atau penampang cairan hidrolik
• Kelengkapan (accessories), seperti : pressure gauge, gelas penduga, relief valve
2. Unit Penggerak (Actuator), berfungsi untuk mengubah tenaga fluida menjadi tenaga mekanik
Hidrolik actuator dapat dibedakan menjadi dua macam yakni:
• Penggerak lurus (linier Actuator) : silinder hidrolik
• Penggerak putar : motor hidrolik, rotary actuator
3. Unit Pengatur, berfungsi sebagai pengatur gerak sistem hidrolik.
Unit ini biasanya diwujudkan dalam bentuk katup atau valve yang macam-macamnya akan dibahas
Injap
Pelega Pam Motor 2
tindakan
Pusat terbuka 4/2
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 9 Drp: 39
berikut ini.
3.1 Katup Pengarah (Directional Control Valve = DCV)
Katup (Valve) adalah suatu alat yang menerima perintah dari luar untuk melepas, menghentikan
atau mengarahkan fluida yang melalui katup tersebut.
Contoh jenis katup pengarah: Katup 4/3 Penggerak lever, Katup pengarah dengan piring putar, katup
dengan pegas bias.
3.2 Macam-macam Katup Pengarah Khusus
1) Check Valve adalah katup satu arah, berfungsi sebagai pengarah aliran dan juga
sebagaipressure control (pengontrol tekanan)
2) Pilot Operated Check Valve, Katup ini dirancang untuk aliran cairan hidrolik yang dapat
mengalir bebas pada satu arah dan menutup pada arah lawannya, kecuali ada tekanan cairan
yang dapat membukanya.
3) Katup Pengatur Tekanan, Tekanan cairan hidrolik diatur untuk berbagai tujuan misalnya untuk
membatasi tekanan operasional dalam sistem hidrolik, untuk mengatur tekanan agar penggerak
hidrolik dapat bekerja secara berurutan, untuk mengurangi tekanan yang mengalir dalam
saluran tertentu menjadi kecil.
Macam-macam Katup pengatur tekanan adalah:
a. Relief Valve, digunakan untuk mengatur tekanan yang bekerja pada sistem dan juga
mencegah terjadinya beban lebih atau tekanan yang melebihi kemampuan rangkaian
hidrolik.
b. Sequence Valve, berfungsi untuk mengatur tekanan untuk mengurutkan pekerjaan yaitu
menggerakkan silinder hidrolik yang satu kemudian baru yang lain.
c. Pressure reducing valve, berfungsi untuk menurunkan tekanan fluida yang mengalir pada
saluran kerja karena penggerak yang akan menerimanya didesain dengan tekanan yang
lebih rendah.
4) Flow Control Valve, katup ini digunakan untuk mengatur volume aliran yang berarti mengatur
kecepatan gerak actuator (piston).
Fungsi katup ini adalah sebagai berikut:
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 10 Drp: 39
• untuk membatasi kecepatan maksimum gerakan piston atau motor hidrolik
• Untuk membatasi daya yang bekerja pada sistem
• Untuk menyeimbangkan aliran yang mengalir pada cabang-cabang rangkaian.
Macam-macam dari Flow Control Valve :
• Fixed flow control yaitu: apabila pengaturan aliran tidak dapat berubah-ubah yaitu
melalui fixed orifice.
• Variable flow control yaitu apabila pengaturan aliran dapat berubah-ubah sesuai
dengan keperluan
• Flow control yang dilengkapi dengan check valve
• Flow control yang dilengkapi dengan relief valve guna menyeimbangkan tekanan
Menggambar Rancangan Rangkaian Hidrolik
Setelah kita pelajari komponen-komponen sistem hidrolik secara detail dan juga telah kita pelajari
berbagai simbol dari setiap komponen sebagai bahasan tenaga fluida, demikian juga telah kita pelajari
cara membaca diagram rangkaian (circuit diagram) maka akan kita mulai dengan cara mendesain
(merancang) suatu rangkaian sesuai dengan yang kita kehendaki bila telah tersedia komponen-komponen
sistem hidrolik.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merancang rangkaian hidrolik adalah:
• Tujuan penggunaan rangkaian
• Ketersediaan komponen
• Konduktor dan konektor yang digunakan macam apa
• Tekanan kerja sistem hidrolik berapa
Rancangan rangkaian hidrolik perlu dituangkan dalam bentuk diagram rangkaian hidrolik dengan
menggunakan simbol-simbol grafik, dengan bantuan simbol-simbol grafik para desainer dapat
menuangkan pemikiran lebih mudah, lebih tenang sehingga dapat berkreasi seoptimal mungkin.
Cara membuat diagram rangkaian biasanya dengan membuat tata letak komponen sebagai berikut:
• Actuator diletakkan pada gambar yang paling atas
• Unit pengatur diletakkan di bawahnya
• Unit tenaga diletakkan pada bagian paling bawah
• Setelah simbol-simbol komponen lengkap dalam lay out (tata letak) barulah digambar
garis-garis penghubung sebagai gambar konduktor dengan garis-garis sesuai dengan
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 11 Drp: 39
macam konduktor yang digunakan
Gambar. Tata letak komponen hidrolik
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 12 Drp: 39
Gambar. Diagram rangkaian hidrolik lengkap
1.5 SUSUNATUR KOMPONEN
Komponen-komponen asas dalam sesuatu litar hidraulik adalah seperti di bawah :-
Injap
Ianya berfungsi untuk mengatur tekanan dalam litar dan mengawal arah aliran minyak.
Motor
Berfungsi untuk mengeluarkan kuasa untuk membuat kerja bagi pergerakan putaran.
Penapis
Berfungsi untuk menapis minyak hidraul dari kekotoran.
Pam
Berfungsi untuk mengedar kuantiti minyak hidraul ke seluruh sistem.
Silinder
Berfungsi untuk mengeluarkan kuasa untuk membuat kerja bagi gerakan
lurus.
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 13 Drp: 39
Penumpuk
Ianya berfungsi sebagai penyimpan tekanan sistem, penyerap getaran dan penstabil tekanan sistem.
Tangki
Berfungsi untuk menakung minyak hidraul dan menyejukkan minyak hidraul.
Susunatur komponen-komponen litar asas hidraulik adalah seperti yang ditunjukkan
dalam rajah 8.1 di bawah.
Rajah 1.4: Menunjukkan litar asas hidraulik untuk menggerakkan silinder
Rajah 1.5 di bawah menunjukkan satu litar asas sistem kawalan hidraulik untuk menggerakkan satu
motor dua tindakan.
SILINDE
R
Injap kawalan
berarah
Injap pelega
Motor
Tangki
Penapis
Injap sehala
Penumpuk
Pam
Injap kawalan aliran
Injap
Pelega Pam Motor 2
tindakan
Pusat terbuka 4/2
NO KOD / CODE NO ETN 301 Muka: 14 Drp: 39
Rajah 1.5: Menunjukkan satu litar asas sistem kawalan hidraulik untuk menggerakkan satu motor
dua tindakan.
Rajah 1.6 di bawah menunjukkan litar asas untuk menggerakkan motor 2 tindakan.
Rajah 1.6 : Litar jujukan untuk dua motor
Injap
sehala
Pam
Injap kawalan
arah
Injap Jujukan
Motor satu
tindakan
Motor 2 tindakan