Apa yang dimaksud dengan Viskositas pada fluida hidrolik?

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil

Dari hasil pengujian dan penelitian tentang Analisa Laju Fluida dan Pengaruh Viskositas hidrolik press saat seringnya terjadi kebocoran dan motor sulit dihidupkan yang telah saya lakukan di dapatkan data-data pengujian seperti yang di tunjukan dalam lampiran.

4.1.1 Data Yang Di Peroleh Dari Komponen Hidrolik:

a)      Kecepatan Tekan                                : 2 cm/detik

b)      Merk fluida yang di gunakan              : TURALIK SAE 10

c)      Tinggi Reservoir                                  : 25cm

d)     Motor tiga phase                                 : 10 HP.

4.1.2 Data oli

Data oli hidrolik yang digunakan untuk pengujian Viskositas adalah:

Menggunakan oli hidrolik TURALIK 52 ISO VG 68 adalah oli hidrolik yang disimulasikan dari base oil yang memiliki viskositas index yang tinggi dan menggandung performance additive yang lengkap untuk memberikan perlindungan terhadap keausan, mencegah terbentuknya busa, serta perlindungan karat dan korosi.

4.1.3 Tingkatan Mutu oli Turalik

            Turalik 52 memenuhi persyaratan atau spesifikasi hidrolik idustri seperti MAG Cincinnati Machhine P-68 (approved for Turalik 43), P-69 (approved for Turalik 52), dan P-70 (approved for Turalik 48), Denison HF-0,HF-2 (approved for Turalik 43,48,52),dan Vickers I-286S dan M-2950-S (approved for Turalik43)        

4.2 Pembahasan

4.2.1 Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam menganalisa viskositas oli hidrolik yaitu:

·         Kondisi sampel apabila yang akan kita ukur adalah fresh oil (pelumas baru), hal ini tidak akan menjadi masalah karena kondisi pelumas masih transparan, bersih dari kontaminan. Tapi apabila yang kita ukur adalah pelumas bekas maka pelumas perlu disaring terlebih dahulu. Jangan sampai endapan atau partikel hasil keausan menyumbat pipa kapiler.

·         Pemilihan tube yang digunakan harus disesuaikan dengan kekentalan pelumas yang akan diukur, semakin kental suatu pelumas maka kita pilih tabung kapiler yang berkonstanta besar.

·         Pemilihan cairan water bath (cairan insulasi) Cairan pengisi water bath yang ideal adalah base oil, karena base oil mempunyai titik didih yang sangat tinggi. Sehingga pada saat dioprasikan pada temperatur 100º C tidak terjadi suatu masalah.

·         Pemakaian stopwatch harus teliti saat memulai (start) dan mengakhiri (stop).

·         Pengamatan proses pengukuran sampel harus teliti agar hasilnya bisa akurat.

4.2.2  Kekentalan (Viskositas)

            Pada aliran cairan yang memiliki kekentalan, gaya geser tergantung dari koefisien kekentalan dinamis dan gradient kecepatan pada arah tegak lurus dan arah aliran di sebabkan karena lapisan-lapisan cairan mengalir dengan kecepatan yang berbeda-beda. Koefisien kekentalan dinamis adalah gaya geser yang di perlukan untuk menggerakan lapisan cairan terhadap lapisan cairan yang lainya sejauh satuan jarak tertentu dengan satuan kecepatan tertentu. Dan untuk mengetahui kekentalan (viskositas) kami melakukan pengujian yang dilakukan di Institut Teknologi Sepuluh Nopember di laboratorium Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam dengan hasil analisa sebagai berikut. Viskositas adalah besarnya tahanan di dalam cairan untuk mengalir. Apabila cairan itu mudah mengalir, maka dikatakan bahwa viskositasnya rendah dan kondisinya encer.

            Untuk mengukur besar viskositas dibutuhkan satuan ukuran. Dalam sistem standar internasional satuan viskositas ditetapkan sebagai viskositas kinematik (kinematic viscosity) dengan satuan ukuran mm2/s. atau cm2/s.

1cm/2 = 100 mm2/s.

1cm2/s juga diberi nama stoke (St), dari nama Sir Gabriel Stokes (1819-1903).

mm2/s disebut Centi-Stoke (cSt), Jadi 1 St = 100 cSt.

Disamping satuan tersebut di atas terdapat satuan lain yang juga digunakan dalam sistem hidrolik yaitu:

·         Redwood 1; satuan viskositas yang diukur dalam sekon dengan simbol (R1).

·         Saybolt Universal; satuan viskositas yang juga diukur dalam sekon (SU).

·         Engler; satuan viskositas yang diukur dalam derajad engler (0 E).

Untuk cairan hidrolik dengan viskositas tinggi dapat digunakan faktor berikut:

·         R1 = 4,10 VK.

·         SU = 4,635 VK                                   VK = Viskositas Kinematik.

·         E = 0,132 VK.

            Dalam standar ISO viskositas cairan hidrolik diklasifikasikan menjadi beberapa Viscosity Grade dan nomer gradenya diambil kira-kira pertengahan antara viskositas minimum ke viskositas maximum.

4.2.3 Cara Pengujian Viskositas

            Pengujian Viskositas dilakukan untuk mengetahui apakah oli dengan temperatur 80º ini menjadi sangat encer sehingga mudah terjadi kebocoran dan mengetahui oli pada temperatur 30º ini sangat kental sehingga mengakibatkan motor sulit dihidupkan.

Alat yang digunakan untuk melakukan uji Viskositas:

Gambar 4.1 Viskometer kohler

Tabel. 4.1 Hasil Pengujian Viskositas

Pengujian ini menggunakan sampel oli 60 ml dan dengan temperatur 80ºC. oli yang digunakan adalah oli hidrolik yang temperaturnya sama pada saat terjadinya kebocoran.

            Dengan pengujian ini bisa dapat di pastikan perbedaan kekentalan sangat berpengaruh terhadap kinerja mesin hidrolik dengan perbedaan temperatur dan dengan oli berhenti bekerja selama 24jam. Tujuan dilakukan pengujian ini adalah untuk mengetahui pengaruh terhadap motor dan seringnya terjadi kebocoran terhadap terhadap mesin hidrolik.

4.3 Head Kerugian

            Head kerugian yaitu head untuk mengatasi kerugian-kerugian terdiri atas head kerugian gesek didalam pipa-pipa, dan kerugian head di dalam belokan-belokan, reduser katup-katup,dsb.

1)      Head kerugian gesek dalam pipa

Untuk menghitung kerugian gesek dalam pipa dapat dipakai salah satu dari dua rumus berikut ini:

ν = CR­­ᵖSq

hf = λ 

Dimana υ : Kecepatan rata-rata aliran didalam pipa (m/s)

            C , P , q : Koefisien-Koefisien.

                        R: Jari-jari Hidrolik (m)

                                    R =

            S: Gradien hidrolik.

            S =

Hf : Head kerugian gesek dalam pipa.

λ    : Koefisien kerugian gesek

𝑔    : Percepatan Gravitasi (9,8 m/s²)

L    : Panjang pipa (m)

D   : Diameter dalam pipa (m)

Kemudian, untuk aliran laminer dan turbulen dapat rumus beda. Sebagai patokan apakah suatu alairan itu laminer atau turbulen, dipakai bilangan Reynolds:

            Re =

Dimana  Re     : Bilangan Reynolds (tak berdimensi)

                υ      : Kecepatan rata-rata aliran didalam pipa.

               D      : Diameter dalam Pipa (m)

                ν      : Viskositas Kinematik zat cair (m²/s)

Pada Re < 2300, Aliran bersifat laminer.

Pada Re > 4000, Aliran bersifat turbulen.

Pada Re = 2300 – 4000 Terdapat daerah transisi, dimana aliran dapat bersifat laminer atau turbulen tergantung pada kondisi pipa  dan aliran.

4.3.1 Menghitung Gaya Hidrolik

            Perhitungan gaya hidrolik yang terjadi pada kedua sisinya, sisi batang dan sisi luarnya.

                              F1                                                                                  F2

                                                                                                                        P2

                                P1

Dihasilkan oleh piston hidrolik Double Acting pada sisi batang dapat dinyatakan:

                                                F₁ = (d₂²   ̶ d₁²) p₁

Dimana:

F₁ = gaya tarik batang

d₁ = Diameter batang (inches)

d₂ = diameter piston (inches)

p₁ = Tekanan dalam silinder (sisi batang) (lbf/in²)

Gaya yang berlawanan dengan batang dapat dinyatakan sebagai:

                                                            F₂ =  d₂²P₂

            Dimana :

          F₂ = Gaya dorong batang

            P₂  = Tekanan dalam silinder (berlawanan batang)(lbf/in²)

4.3.2 Push Diagram