Jenis Jenis Valve Pada Sistem Hidrolik: Sesi Pertama
1.Valve
Pada sistem hidrolik valve berfungsi untuk:
- Mengatur Pressure (tekanan oli)
- Mengatur flow (aliran)
- Mengatur arah
2. Pressure control valve
Pressure control valve digunkan untuk mengontrol pressure didalam sebuah circuit atau system. Fungsi valve akan tetap sama meskipun rancangannya diubah.Contoh dari pressure control valve termasuk didalamnya adalah: relief valve, sequence valve, pressure reducting valve, pressure differential valve dan unloading valve.
3. Relief Valve
Hidrolik sistem dirancang untuk bisa beroperasi pada tingkat pressure tertentu. Melebihi level yang sudah ditentukan dapat merusak sistem komponen disamping juga berbahaya bagi personnel. Relief valve menjaga pressure pada batasan yang sudah ditentukan dengan membuka dan mengalirkan kelebihan oli ke circuit yang lain atau dialirkan kembali ketangki.
a. Simple relief valve
Gambar diatas memperlihatkan simple relief valve pada cracking pressured position. Simple relief valve (juga disebut direct acting relief valve) akan tetap dalam kondisi tertutup karena adanya kekuatan spring. Akan tetapi bukan berarti valve akan membuka pertama sekali pada relief pressure setting.
Apabila kondisinya berkembang, yang menyebabkan hambatan terhadap oil untuk mengalir, maka kelebihan oil flow akan menyebabkan pressure naik. Kenaikan pressure ini akan dirasakan oleh relief valve.
Pada saat gaya dari pressure bisa mengatasi relief spring, valve tersebut akan melawan spring dan mulai membuka. Pressure yang diperlukan untuk memulai membuka valve disebut dengan cracking pressure. Valve akan membuka secukupnya saja untuk membiarkan oil mengalir melalui valve.
* Relief Pressure setting
Seiring dengan naiknya hambatan pada oil untuk mengalir, naik pula volume dari oli karena terlalu banyak. Hal ini akan menaikkan pula circuit pressure. Dengan naiknya pressure yang ada dalam circuit, akan mengatasi tension spring dan relief valve akan membuka lebih jauh lagi.
Proses ini akan terjadi berulang-ulang sampai full pump flow aliran dialirkan melalui relief valve. Inilah yang disebut dengan relief pressure setting. Simple relief valve biasanya digunakan pada circuit yang mempunyai volume full pump flownya rendah atau digunakan pada circuit yang memerlukan respon yang cepat. Ini membuat simple relief valve ideal dipakai untuk membebaskan pressure yang tiba-tiba atau berfungsi sebagai safety valve.
b. Pilot operated relief valve, close position
Pilot operated relief valve bisa mengatasi pressure yang tinggi pada sistem dengan tekanan spring yang relatif lebih kecil. Pilot operated relief valve terdiri dari: unloading valve, unloading valve spring, pilot valve dan pilot valve spring.
Pada pilot operated relief valve, pilot valve (simple relief valve) dipaki untuk mengontrol unloading valve (main valve). Pilot valve mempunyai ukuran yang lebih kecil dan tidak bisa mengatasi volume oil flow yang besar. Oleh sebab itu menjadi lebih presisi, perbedaan antara pilot valve cracking pressure dan maksimum pressure dijaga pada tingkat yang minimum. Spring pada pilot valve berukuran lebih kecil dan memungkinkan pengontrolan pressure.
Unloading valve mempunyai ukuran yang cukup besar utuk mengatasi sebagian besar flow pada maksimum relief pressure yang sudah ditentukan. Unloading valve menggunakan oil pressure untuk menjaga valvenya tetap tertutup. Oleh sebab itu kita tidak perlu menggunakan unloading valve spring yang begitu kuat dan keras. Hal ini memungkinkan unloading valve mempunyai opening pressure yang lebih presisi.
Oil mengalir menuju relief valve housing melalui unloading valve orifice, dan mengisi ruang pada unloading valve beraksi pada area pilot valve. Ini memungkinkan pilot valve dengan spring yang kecil mengontrol pressure yang besar. Pada saat oil pressure dalam system meningkat, oil dengan pressure yang sama juga berada pada ruang unloading valve spring.
Oleh sebab itu oil pressure yang berada pada kedua sisi unloading valve akan sama. Gaya gabungan antara oil pressure dengan unloading valve spring akan menjadi lebih besar dari oil pressure yang berada pada bagian dari unloading valve. Dengan demikian gaya gabungan antara spring dengan oil pressure pada bagian atas unloading valve akan membuat valve menutup.
* Pilot operated relief valve, open posistion
Pada saat system oil pressure mencapai relief valve spring setting (pada gambar diatas), maka pilot valve akan membuka. Dengan membuka pilot valve, oil yang berada pada ruangan unloading valve spring akan didrain ke tangki. Bukaan dari pilot valve lebih besar dari orifice yang ada pada unloading valve. Dengan demikian oil yang keluar ketangki lewat pilot valve akan lebih cepat dibanding yang masuk dari orifice unloading valve.
Hal ini membuat oil pressure pada unloading valve spring drop dan memungkinkan oil pressure yang besar dibagian bawah unloading valve berusaha mendorong valve keatas. Oil yang berlebihan didrain ketangki melalui throttling hole yang ada pada unloading valve. Lubang throttling hole memungkinkan unloading valve membuang oil sesuai keperluan untuk menjaga relief pressure yang diperlukan.
Pada gambar diatas memperlihatkan relief valve ISO symbol, memperlihatkan satu kotak dengan valve tunggal pada posisi menutup atau closed. System pressure dirasakan melalui pilot line pada bagian atas kotak dan mendorong valve (tanda panah) terhadap spring. Pada kondisi normal operasi, pump flow di blocked oleh valve (normally closed).
Relief valve symbol terlihat pada gambar diatas memperlihatkan satu kotak dengan valve tunggal pada posisi open. Saat gay dari system pressure mengatasi gaya spring, symbol panah akan bergerak kebawah (valve membuka) dan menghubungkan saluran oli dari pompa ketangki. Oil kemudian mengalir menuju ketangki.
Pada gambar menunjukkan symbol dari iso schematic untuk variable relief valve. Variable relief valve merupakan single envelope valve dengan tanda panah pada spring. Tanda panah tersebut menunjukkan bahwa spring tensionnya bisa diadjust.
4. Sequence valve
Sequence valve basicnya adalah series pilot relief valve dengan circuit tambahan. Sequence valve dipakai saat dua circuit disupply oleh satu pompa dan ada circuit yang diprioritaskan.
Close position, sequence valve memblock pump oil flow ke circuit 2 sampai circuit 1 penuh. Pada saat pump oil mengisi circuit 1 dan sequence valve, maka oil pressure pada bagian bawah unloading valve dan juga pada ruangan unloading valve spring.
5. Pressure reducing valve
* Sistem operasi
Semua perubahan pressure yang ada pada controlled oil circuit akan dirasakan juga dipiston chamber. Pada kondisi pump start-up, supply oil dan controlled oil mempunyai pressure yang sama.
* Normal operating condition
Berikut gambar menunjukkan pressure reducing valve pada kondisi operasi normal.
Pada saat oil pressure di controlled oil pressure meningkat, maka oil pressure dipiston chamber juga naik. Kenaikan pressure pada piston chamber akan membuat piston bergerak kekiri menekan valve dan spring force.
Pada saat valve spool bergerak kekiri, maka valve spool akan menghambat supply oil yang lewat valve dan akan menurunkan controlled oil pressure. Pergerakan dari valve spool menghasilkan variable orifice antara supply oil dan controlled oil circuit.
Variable orifice memungkinkan oil flow banyak dan sedikit sesuai dengan yang diperlukan guna mengontrol pressure pada controlled oil circuit. Oil dalam spring chamber harus didrain ke tank, peningkatan pressure dalam spring chamber akan meningkatkan pula setting dari valve.
* Pressure reducing valve ISO symbol
Pada gambar dibawah menunjukkan iso symbol dari pressure reducing valve, iso symbol menggunakan sigle envelope untuk mewakili posisi dasar dari pressure reducing valve.
Upstream pressure bisa terus meningkat, akan tetapi downstream pressure tidak akan naik melebihi pressure reducing valve setting. Pada saat pressure controlled oil circuit turun, spring force akan menggerakkan panah keatas keposisi membuka. Valve akan selalu mengatur oil flow untuk menjaga controlled oil circuit.
6. Pressure differential valve
Pada gambar diatas, spring menggunakan gaya 50Psi, supply oil pressure harus melebihi 50Psi untuk mengatasi spring force dan menggerakkan valve spool.
* Sistem operasi
Pump start-up
Pressure differential valve berfungsi menjaga perbedaan pressure yang tetap antara dua circuit. Pada saat pump start up dan bilamana pressure di primary circuit kurang dari 50Psi, spring force akan menjaga valve spool ke kanan. Oil flow yang ke secondary circuit akan di blocked. Perubahan pressure pada primary circuit akan dirasakan oleh valve spool.
* Normal operating condition
Pada saat primary circuit sudah terisi, maka pressure mulai naik. Saat primary circuit pressure naik lebih dari 50Psi, primary pressure bisa mengatasi differential spring force sebesar 50Psi sehingga bisa menggerakkan differential valve kekiri. Supply oil kemudian mengalir ke secondary circuit, supply oil juga mengalir melalui passage ke differential valve spring chamber.
Saat secondary circuit sudah terisi, maka pressure mulai naik. Pressure ini juga akan dirasakan didalam differential valve spring chamber. Kombinasi antara pressure oil dan spring force akan berusaha menggerakkan spool kekanan dan berusaha untuk menutup aliran oil ke secondary circuit. Akan tetapi kenaikan pressure pada primary circuit berusaha memuat valve tetap terbuka.
Pressure akan naik dikedua sisi primary dan secondary circuit sampai relief valve open dan membuang oli ketangki. Pressure differential valve akan menentukan posisi yang menjaga prebedaan pressure sebesar 50Psi antara primary dan secondary circuit pada pressure diatas 50Psi.
* Pressure differential valve ISO symbol
Perbedaan inlet dan outlet pressure selalu sama dengan gaya spring pada valve spool tanpa memperdulikan perbedaan pressure pada inlet port. Sebagai contoh, gaya sebesar 50Psi akan menghasilkan pressure differential antara inlet dan outlet pressure sebesar 50Psi juga. Spring bisa diubah-ubah sesuai kebutuhan untuk mendapatkan pressure differential.