Hidrolik berasal dari bahasa Greek (Yunani), terdiri dari kata ὕδωρ (hydor) yang berati air dan αὐλός (aulos) yang berarti pipa. Sehingga hydrolic dapat diartikan sebagai sistem yang menerapkan pipa dengan cairan. Aktuator hidrolik merupakan alat mekanis yang menggunakan fluida hidrolik bertekanan untuk menghasilkan gaya dan gerakan. Aktuator ini mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanis untuk melakukan fungsi spesifik

Desain aktuator hidrolik

image by Freepik​​

1. BAGIAN AKTUATOR HIDROLIK

Aktuator hidrolik terdiri dari dua bagian utama, yaitu silinder dan piston. Silinder adalah tabung tertutup yang berisi fluida hidrolik, sedangkan piston adalah batang yang dapat bergerak maju dan mundur di dalam silinder.

Selain itu, beberapa bagian yang umumnya ada pada sistem hidrolik adalah​​

• Katup, yaitu alat yang mengatur aliran fluida masuk dan keluar dari silinder. Katup hidrolik dapat berupa katup bola, katup kupu-kupu, katup steker, atau katup strip. ​​

• Pompa, yaitu alat yang menyediakan tekanan fluida yang diperlukan oleh aktuator. Pompa hidrolik dapat berupa pompa sentrifugal, pompa piston, pompa roda gigi, atau pompa vane.

• Reservoir, yaitu tempat penyimpanan fluida yang digunakan oleh aktuator. Reservoir hidrolik harus memiliki kapasitas yang cukup untuk menampung fluida saat aktuator tidak bekerja dan untuk mengisi kembali fluida saat aktuator bekerja. ​​

• Pipa, yaitu saluran yang menghubungkan komponen-komponen aktuator. Pipa hidrolik harus kuat dan tahan terhadap tekanan dan suhu fluida.

2. MEKANISME AKTUATOR HIDROLIK

Ketika tekanan fluida diterapkan pada salah satu ujung silinder, piston akan bergerak ke arah yang berlawanan dan menghasilkan gaya. Gaya ini kemudian dapat digunakan untuk menggerakkan beban atau mekanisme lain. Control valve akan mengatur aliran fluida hidrolik sehingga akan menghasilkan kontrol presisi dari gerakan dan gaya aktuator.

Sistem Aktuator Hidrolik​​

( thumbs.gfycat.com/ElaborateElatedFowl-size_restricted.gif )

Berikut ini merupakan langkah kerja aktuator hidrolik​:​

1. Pompa hidrolik menghisap fluida dari reservoir dan mendorongnya ke pipa dengan tekanan tertentu. ​​

2. Katup hidrolik membuka atau menutup aliran fluida ke silinder sesuai dengan perintah dari kontroler.​​

3. Fluida bertekanan masuk ke salah satu ruang di dalam silinder dan mendorong piston untuk bergerak ke arah yang berlawanan dengan ruang tersebut.​

4. Batang piston yang terhubung dengan piston ikut bergerak dan menggerakkan beban yang terpasang padanya. ​​

5. Fluida yang keluar dari ruang silinder kembali ke reservoir melalui pipa dan katup lainnya.

3. APLIKASI AKTUATOR HIDROLIK

Aktuator hidrolik biasa digunakan dalam berbagai aplikasi industri dan mekanik, seperti pada peralatan berat, mesin manufaktur, dan sistem aerospace. Aktuator ini  sering digunakan dibandingkan dengan jenis aktuator lain karena dapat menghasilkan gaya yang tinggi dan memberikan kontrol gerakan yang akurat. Selain itu, aktuator hidrolik dapat beroperasi pada suhu yang tinggi dan dirancang untuk digunakan dalam lingkungan berbahaya.

Aktuator Hidrolik pada Excavator​​

( Gerold Hinzen on Unsplash )​​

Penggunaan silinder hidrolik lebih mudah di temui pada peralatan otomotif. Seperti dongkrak hidrolik kecil yang umumnya terdapat di garasi mobil , maupun dongkrak yang lebih besar yang bisa di temui pada tempat-tempat pencucian mobil.

Dongkrak Hidrolik​​

( grabcad.com/library/hydraulic-jack-39​​ )

Pada dunia industri, sistem hidrolik dengan aktuator silinder hidrolik sangat banyak digunakan. Turbin uap pada PLTU menggunakan valve dengan aktuator hidrolik untuk mengatur uap air yang masuk ke dalamnya. Aktuator motor hidrolik digunakan pada mobil-mobil dengan sistem transmisi automatis. Pompa hidrolik yang terhubung pada driver engine dan motor hidrolik berada pada sisi driven engine.

Sedangkan pada industri besar, motor hidrolik biasanya digunakan untuk memutar beban-beban yang berat, yang apabila digunakan motor listrik dibutuhkan spesifikasi yang rumit. Turbin uap pada PLTU ada sebuah sistem bernama turning gear yang cara kerjanya menggunakan prinsip motor hidrolik. Turning gear ini bekerja pada saat turbin akan dioperasikan, atau pada saat turbin uap mengalami fase cooling down

4. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN AKTUATOR HIDROLIK

Kelebihan dari penggunaan aktuator hidrolik adalah sebagai berikut:

• Mampu menghasilkan gaya yang besar dengan ukuran yang relatif kecil. ​​

• Mampu memberikan gerakan yang halus dan kontinu tanpa loncatan atau getaran.​​

• Mampu memberikan respon yang cepat dan akurat sesuai dengan perintah kontroler.​​

• Mampu menyesuaikan diri dengan beban yang bervariasi tanpa mengurangi performanya.

Sementara itu, kekurangan dari aktuator hidrolik adalah:

• Membutuhkan biaya perawatan yang tinggi karena rentan terhadap kebocoran, korosi, atau kontaminasi fluida.​​

• Membutuhkan ruang instalasi yang cukup besar karena memiliki banyak komponen dan pipa.​​

• Membutuhkan sumber daya listrik untuk mengoperasikan pompa hidrolik. ​​

• Memerlukan sistem pendingin untuk menjaga suhu fluida agar tidak terlalu panas.