SISTEM HIDROLIKA DAN KENDALI ALAT PADA TRAKTOR

Penggunaan Sistem Hidrolika Pada Traktor

Pada traktor pertanian, sistem hidrolika terutama digunakan untuk mengangkat dan menurunkan peralatan. Hampir semua traktor kendara diperlengkapi dengan sistem hidrolika untuk keperluan tersebut. Selain untuk menaikturunkan alat pertanian, sebagian traktor besar diperlengkapi dengan sistem hidrolika dengan kapasitas besar yang dapat disalurkan melalui selang ke berbagai alat pertanian untuk menggerakkan komponen penggerak hidrolika yang terdapat pada peralatan tersebut. Dengan kata lain, traktor tersebut berfungsi sebagai penyedia daya hidrolika.

Dasar Kerja Sistem Hidrolika

Suatu sistem hidrolika hakekatnya adalah suatu sistem penerusan daya. Sebagai penerus daya, sistem hidrolika mempunyai fungsi yang sama dan dapat saling menggantikan dengan transmisi mekanika seperti sabuk, rantai atau rodagigi. Media yang digunakan untuk pemindahan daya dalam sistem hidrolika ialah cairan yang dialirkan pada saluran antara pompa dan aktuator. Prinsip hidrolika yang mendasari kerja sistem hidrolika adalah sifat tekanan yang mengenai cairan akan diteruskan dan secara merata dan sama besarnya ke seluruh bagian cairan.

Komponen Sistem Hidrolika

Dua komponen utama sistem hidrolika adalah pompa dan aktuator. Pompa mengubah daya mekanika menjadi daya hidrolika, sedang aktuator mengubah kembali tekanan dan aliran cairan menjadi kerja mekanika. Komponen sistem hidrolika yang lengkap mencakup: pompa, aktuator, tandon, saluran, sistem katup, penyambung, pengukur tekanan, saringan, pendingin, dan penyimpan tekanan.

Pompa Hidrolika

Pompa hidrolika merupakan sumber daya bagi sistem hidrolika. Pompa mengubah energi mekanika menjadi energi hidrolika. Komponen ini dimisalkan sebagai jantung sebuah sistem hidrolika yang menularkan tekanan dan aliran pada seluruh bagian sistem tersebut. Ada dua macam pompa, yaitu pompa tipe dorongan positif dan tipe dinamik. Sistem hidrolika pada traktor menggunakan pompa tipe dorongan positif. Sebuah traktor bisa diperlengkapi dengan hanya satu pompa untuk seluruh kebutuhan hidrolika, atau bisa juga diperlengkapi dengan beberapa pompa yang masing-masing menyediakan daya hidrolika untuk satu bagian tertentu.

Secara umum sebuah pompa dorongan positif terdiri dari tiga bagian ialah:

1. Bagian masukan atau sisi tekanan rendah
2. Ruang pemaksa cairan
3. Bagian keluaran atau sisi tekanan tinggi

Pada sebuah pompa dorongan positip, cairan diisap pada sisi masukan, digiring melalui ruang pemaksa aliran, serta ditekan pada sisi keluaran. Pada pompa tipe ini ruang tekanan rendah dan tekanan tinggi disekat rapat dan pada tiap gerakan pompa akan terdorong cairan sejumlah tertentu.

Pompa hidrolika dapat digolongkan menjadi 3 macam, yaitu: pompa gerigi, pompa kipas, dan pompa torak. Ketiga macam pompa tersebut dapat dipakai pada sistem hidrolika traktor

Pada pompa gerigi, putaran 2 buah rodagigi menyebabkan terjadinya proses pemompaan. Cairan memasuki pompa melalui lubang isap, terperangkap di antara gigi-gigi yang berputar dan ditekan keluar melalui lubang keluaran ke dalam sistem hidrolika. Merenggangnya gigi pada sisi isap menyebabkan terjadinya tekanan negatip pada sisi tersebut. Cairan dari tandon akan terdorong oleh tekanan atmosfir mengisi kekosongan di sisi isap tersebut. Pada sisi tekan, berpautnya gigi menyebabkan cairan terdorong keluar melalui lubang keluaran pompa. Pompa gerigi masih dibedakan menjadi pompa gerigi luar, gerigi dalam dan pompa orbit atau gerotor. Pompa gerigi ini banyak paling banyak digunakan pada sistem hidrolika traktor

Proses pengisapan pada pompa kipas berlangsung berdasar pembesaran ruang yang menghasilkan tekanan negatip sehingga menyebabkan cairan terisap mengisi pertambahan volume ruang. Pada sisi tekan terjadi pengecilan ruang sehingga cairan dipaksa keluar melalu lubang keluaran.

Silinder Dan Motor Hidrolika

Silinder hidrolika merupakan komponen yang hampir selalu dimiliki traktor kendara. Alat inilah yang digunakan pada mekanisme pengangkatan serta pengendalian alat-alat pertanian yang dioperasikan dengan traktor melalui penyambungan tiga titik. Silinder hidrolika adalah alat yang sederhana. Alat ini terdiri dari sebuah tabung (silinder) yang kedua ujungnya ditutup rapat. Di dalam silinder tersebut terdapat piston yang dapat bergeser bebas ke dua arah. Piston tersebut memiliki tangkai memanjang keluar menembus salah satu sisi penutup ujung silinder. Piston akan bergerak jika mendapat tekanan yang cukup besar dari cairan hidrolika yang disalurkan ke dalam silinder melalui lubang pemasukan. Gaya dorong pada gagang piston yang berasal dari tekanan cairan di dalam silinder ini bisa dimanfaatkan untuk misalnya mengangkat alat yang tergandeng pada traktor.

Motor hidrolika mengubah energi cairan menjadi putaran poros. Motor hidrolika memiliki rancangan yang serupa dengan pompa hidrolika. Cara kerja motor hidrolika adalah kebalikan dari pompa hidrolika. Kalau pada pompa, daya mekanika digunakan untuk memaksa timbulnya aliran dan tekanan pada sistem hidrolika, pada motor hidrolika, adanya tekanan dan aliran hidrolika memaksa motor untuk berputar. Macam-macam motor hidrolika juga sama dengan pompa hidrolika, bahkan beberapa model mesin hidrolika dapat berfungsi sebagai pompa sekaligus motor, tergantung pada posisinya. Sebagaimana pompa, motor hidrolika juga umumnya dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu motor gerigi, motor kipas dan motor torak.

Katup Pengatur Hidrolika

Katup pada sistem hidrolika mempunyai fungsi mengontrol tekanan, arah atau volume cairan. Sesuai dengan ketiga fungsi tersebut, terdapat tiga jenis katup, yaitu katup kendali tekanan, katup pengarah serta katup pengatur besar aliran.

a. Katup pengatur arah aliran

Katup pengarah berfungsi melewatkan, menghentikan dan mengarahkan cairan ke bagian-bagian dalam sistem hidrolika yang membutuhkan aliran cairan hidrolika (misalnya silinder atau motor). Ada dua jenis katup pengarah aliran. Pertama ialah katup “pintu”, yang berfungsi menutup dan membuka saluran tertentu sesuai kebutuhan. Kedua ialah katup penghalang aliran balik yang bertugas menghalangi terjadinya aliran balik, sehingga menghasilkan aliran satu arah pada bagian yang diberi katup tersebut. Contoh katup pintu ialah katup yang terbuka dan tertutup pada waktu tuas pengangkatan alat pertanian pada traktor digerakkan ke posisi mengangkat atau menurunkan. Hakekatnya pengubahan posisi tuas tersebut adalah pembukaan atau penutupan katup pengarah aliran. Katup penghalang arus balik digunakan pada silinder untuk menahan agar cairan dalam silinder tidak mengalir balik keluar pada saat diinginkan gagang silinder tertahan pada posisi tertentu, misalnya ketika menyangga sebuah beban

b. Katup pengatur tekanan

Terdapat tiga macam katup pengatur tekanan, ialah katup pembatas tekanan, pengurang tekanan, dan katup pengurut pemberian tekanan.

1. Katup pembatas dipergunakan untuk membatasi tekanan maksimal. Fungsi katup ini ialah untuk pengaman sistem, yaitu mencegah pecah atau meledaknya sistem hidrolika oleh tekanan yang berlebihan.
2. Katup pengurang tekanan digunakan jika terdapat motor atau silinder atau sebagian sistem yang bekerja dengan tekanan lebih rendah dari tekanan pemompaan.
3. Katup pengurut tekanan digunakan jika terdapat sebagian alat yang karena pentingnya harus diberi prioritas sewaktu-waktu dibutuhkan fungsinya. Sebagai contoh, jika sistem kemudi dan pengoperasian alat menggunakan sumber hidrolika yang sama, maka pada saat traktor perlu dibelokkan, sistem hidrolika harus terlebih dahulu menyediakan dayanya bagi kebutuhan tersebut dengan mengalahkan kebutuhan yang lainnya.

c. Katup pengatur besar aliran

Katup pengatur besar aliran digunakan untuk mengatur jumlah aliran yang penggunaan praktisnya adalah untuk mengatur kecepatan putaran motor atau gerak silinder.

Bagan Sistem Hidrolika Pada Traktor

Pada traktor yang hanya memanfaatkan sistem hidrolika untuk menaikturunkan peralatan pertanian, biasanya tidak terdapat tandon khusus cairan hidrolika. Sistem hidrolika pada traktor tersebut memanfaatkan oli yang terdapat pada bak transmisi belakang yang terletak di bawah tempat duduk. Bak transmisi tersebut sekaligus berfungsi sebagai tandon sistem hidrolika. Pompa hidrolikanya biasanya diletakkan di samping depan di dekat dinamo. Cairan dari bak diisap ke pompa, untuk kemudian sebagian disalurkan melalui pipa ke katup pengatur, selanjutnya ke silinder pengangkat peralatan, dan selanjutnya disalurkan kembali ke bak. Sebagian cairan disalurkan ke sistem kemudi hidrolika. Sebagian traktor menggunakan dua pompa terpisah untuk keperluan kendali dan kemudi. Contoh sistem hidrolika pada sebuah traktor dapat dilihat pada gambar berikut ini.

(maaf gambar tidak disertakan. Pen.)

Pengendalian Peralatan Pertanian Secara Hidrolika

Kendali hidrolika yang digunakan pada traktor pertanian dapat digolongkan menjadi tiga sistem, yaitu manual, pengatur ketinggian, dan pengatur gaya hela otomatis.

a. Cara manual

Pada cara manual, alat pertanian dinaikkan dan diturunkan atau dipertahankan pada ketinggian tertentu dengan menggerakkan tuas penaik-turun ke depan atau ke belakang. Jika tuas digerakkan ke depan maka silinder hidrolika akan menggerakkan peralatan ke arah bawah, serta sebaliknya jika tuas digerakkan ke belakang, maka silinder akan bergerak menaikkan peralatan. Selama tuas masih pada posisi depan atau belakang, silinder akan terus bergerak sehingga mencapai posisi terjauh. Jika tuas dikembalikan ke posisi netral sebelum silinder mencapai ujung terjauhnya, maka silinder serta alat akan tertahan pada posisi tertentu (asal tidak terjadi kebocoran pada sistem penahanan cairan yang bisa mengakibatkan turunnya peralatan dari posisi semula) Untuk memperbagus kinerja sistem manual ini, biasanya silinder diperlengkapi dengan mekanisme pemutus aliran pada ujung silinder untuk menghentikan pasokan cairan ke dalam silinder ketika piston telah mencapai ujung langkahnya.

b. Sensor posisi

Sistem ini dipakai pada penggunaan alat pertanian yang membutuhkan ketinggian kerja seragam, misalnya pengolahan tanah atau pemangkasan pucuk tanaman. Pada sistem ini lebih dahulu ditentukan posisi alat yang dikehendaki dengan mengubah posisi tuas penaikturun. Berbeda dengan fungsi tuas penaikturun pada sistem manual, pada sistem sensor posisi, posisi tuas penaikturun berkorelasi positif dengan posisi ketinggian peralatan. Pada sistem ini, posisi ketinggian peralatan yang telah ditentukan terlebih dahulu tersebut akan dipertahankan oleh sistem hidrolika

c. Sensor draft

Sistem ini digunakan pada pekerjaan pengolahan tanah. Pada sistem ini, sistem hidrolika akan secara otomatis menaikkan peralatan jika draft bertambah, dan sebaliknya akan menurunkan peralatan jika draft berkurang.

Kemudi Hidrolika

Kemudi hidrolika digunakan untuk meringankan dan memudahkan pengendara membelokkan traktor. Pada sistem kemudi mekanika, pemutaran roda kemudi akan diteruskan oleh rodagigi dan batang kemudi menjadi gerak pembelokan roda ke kanan atau ke kiri. Berbeda dengan kemudi mekanika, pada pengemudian hidrolika, pemutaran roda kemudi berarti penggeseran katup hidrolika yang berakibat mengalirnya cairan bertekanan ke sisi kiri atau kanan silinder hidrolika yang akan bergeser sesuai arah tekanan cairan. Selanjutnya gerakan silinder ini membelokkan roda ke kiri atau ke kanan.

Ada dua jenis sistem kemudi hidrolika yaitu sistem hidrolika-mekanika dan sistem hidrolika penuh. Pada sistem hidrolika-mekanika, selain menggunakan daya hidrolika untuk menggerakkan roda, masih terdapat hubungan secara mekanika antara kemudi dan roda. Pada sistem hidrolika penuh tidak ada hubungan mekanika antara kedua ujung tersebut. Pembelokan roda pada sistem ini hanya mengandalkan tekanan cairan yang terdapat pada sistem hidrolika.

Pada sebagian traktor digunakan satu pompa bersama untuk kemudi hidrolika dan untuk kebutuhan daya hidrolika yang lain. Pada sebagian traktor lainnya digunakan pompa hidrolika tersendiri untuk pengemudian. Pompa yang banyak digunakan ialah pompa gerigi atau pompa kipas yang dipasang di sisi mesin, diputar melalui transmisi sabuk atau rodagigi. Baik untuk pompa tersendiri maupun pompa pakai bersama, biasanya tidak disediakan tandon minyak hidrolika secara tersendiri. Umumnya sistem hidrolika pada traktor menggunakan bak oli transmisi belakang sebagai tandon minyak hidrolika serta menggunakan oli tersebut untuk keperluan pelumasan sekaligus untuk kebutuhan kerja sistem hidrolika.