Suara pompa yang tidak biasa, oli hidraulik berbusa, tekanan yang tidak stabil, dan gerakan aktuator yang tersendat-sendat sering kali merupakan tanda-tanda bahwa masalah yang berkaitan dengan udara sedang terjadi di dalam sistem hidraulik. Dua masalah yang paling umum adalah kavitasi dan aerasi.
Meskipun gejalanya terkadang tampak serupa, kavitasi dan aerasi bukanlah jenis kegagalan yang sama.
Kavitasi terjadi ketika oli hidrolik tidak dapat mengisi saluran masuk pompa secara memadai, sehingga menyebabkan tekanan lokal turun hingga cukup rendah untuk memicu pembentukan gelembung uap. Ketika gelembung-gelembung ini bergerak ke area dengan tekanan yang lebih tinggi, mereka akan runtuh dengan cepat dan dapat merusak permukaan pompa.
Aerasi terjadi ketika udara dari luar masuk ke dalam oli hidrolik dan terperangkap di dalam cairan tersebut. Udara mengalir melalui sistem dalam bentuk gelembung, yang memengaruhi stabilitas tekanan, pelumasan, dan respons aktuator.
Sangat penting untuk mengidentifikasi dengan tepat kondisi mana yang sedang terjadi, karena penyebab dan tindakan perbaikannya berbeda-beda.
Kavitasi vs Aerasi dalam Sistem Hidraulik
Cara termudah untuk memahami perbedaannya adalah dengan melihat dari mana asal gelembung-gelembung itu.
Dalam proses kavitasi, gelembung-gelembung terbentuk di dalam cairan hidraulik karena tekanan di saluran masuk pompa menjadi terlalu rendah. Minyak tersebut sebagian menguap dan membentuk rongga uap. Rongga-rongga ini runtuh saat mencapai area bertekanan lebih tinggi di dalam pompa.
Dalam proses aerasi, gelembung-gelembung tersebut berasal dari udara luar yang masuk ke sirkuit hidraulik, biasanya melalui sisi hisap pompa, tingkat cairan di tangki yang rendah, atau aliran balik oli yang tidak terkendali dengan baik.
| Kondisi | Kavitasi | Aerasi |
|---|---|---|
| Sumber gelembung | Uap minyak yang disebabkan oleh tekanan masuk yang rendah | Udara dari luar yang masuk ke dalam oli hidraulik |
| Lokasi umum | Saluran masuk pompa | Saluran hisap, tangki penampung, sambungan |
| Suara yang khas | Suara ketukan tajam atau suara seperti kerikil | Suara rengekan, gemeretak, atau suara yang tidak teratur |
| Penampilan minyak | Tidak selalu terlihat berbusa | Sering kali berbusa atau keruh |
| Risiko utama | Erosi pompa dan kerusakan permukaan | Pelumasan yang buruk, gerakan yang tidak stabil, dan panas |
Kedua kondisi tersebut dapat menurunkan kinerja sistem hidraulik dan harus diperbaiki sebelum terjadi kerusakan jangka panjang pada komponen.
Apa Penyebab Kavitasi pada Sistem Hidraulik?
Kavitasi pada pompa hidraulik biasanya terjadi ketika pompa berusaha menghisap oli lebih banyak daripada yang dapat disuplai oleh sisi saluran masuk.
Hambatan pada Hisap Pompa
Saringan hisap yang tersumbat, selang hisap yang ukurannya terlalu kecil, selang yang kempis, atau sambungan yang menghambat aliran dapat mengurangi aliran oli ke dalam pompa. Seiring pompa terus berputar, tekanan masuk menurun dan rongga uap mungkin mulai terbentuk.
Oleh karena itu, ukuran saluran hisap harus ditentukan sedemikian rupa sehingga dapat menyediakan jalur aliran dengan hambatan rendah antara tangki penampung dan pompa.
Oli Hidraulik dengan Viskositas yang Terlalu Tinggi
Oli hidraulik yang dingin bisa menjadi jauh lebih kental daripada biasanya. Jika pompa mulai berputar dengan kecepatan tinggi sebelum oli mencapai viskositas yang sesuai, saluran hisap mungkin tidak dapat mengalirkan cairan dengan cukup cepat.
Inilah salah satu alasan mengapa sistem hidraulik yang beroperasi di lingkungan bersuhu dingin mungkin memerlukan pemilihan oli yang tepat, prosedur pemanasan, atau langkah-langkah pengendalian suhu lainnya.
Tingkat Minyak di Waduk Rendah
Jika tingkat oli di tangki penampung terlalu rendah, saluran masuk pompa mungkin tidak mendapatkan pasokan oli hidraulik yang terus-menerus. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya kavitasi dan aerasi, tergantung pada kondisi yang sebenarnya.
Kadar oli harus diperiksa saat silinder berada pada posisi yang tepat karena volume oli dalam sistem dapat berubah seiring dengan gerakan silinder hidrolik yang memanjang dan memendek.
Kecepatan Pompa yang Terlalu Tinggi
Pompa yang beroperasi lebih cepat dari kecepatan yang dirancang mungkin memerlukan aliran masuk yang lebih besar daripada yang dapat disediakan oleh sirkuit hisap. Bahkan selang hisap yang ukurannya sudah tepat pun bisa menjadi tidak memadai jika kecepatan pompa ditingkatkan secara signifikan.
Oleh karena itu, kecepatan pompa, kapasitas pompa, dan kondisi saluran masuk harus dievaluasi secara bersamaan.
Apa yang Menyebabkan Terjadinya Aerasi pada Sistem Hidraulik?
Aerasi terjadi ketika udara dari luar tersedot ke dalam cairan hidraulik.
Salah satu penyebab yang paling umum adalah kebocoran pada sisi hisap pompa. Karena saluran hisap beroperasi pada tekanan di bawah tekanan atmosfer, selang yang longgar atau rusak dapat menarik udara ke dalam tanpa menyebabkan kebocoran oli hidraulik ke luar. Hal ini membuat kebocoran udara di sisi hisap lebih sulit dideteksi dibandingkan kebocoran oli eksternal pada umumnya.
Tingkat oli yang rendah di tangki juga dapat menyebabkan saluran masuk pompa menghisap udara. Selain itu, oli balik yang masuk ke tangki di atas permukaan cairan atau terlalu dekat dengan saluran hisap pompa dapat menimbulkan turbulensi dan menyebabkan udara tercampur ke dalam oli hidraulik.
Sistem yang tidak dibuang udaranya dengan baik setelah pemeliharaan merupakan penyebab lain yang mungkin. Udara yang terperangkap di dalam silinder, selang, atau manifold mungkin tetap berada di dalam sirkuit dan menyebabkan gerakan yang tidak stabil hingga udara tersebut dibuang dengan benar.
Gejala Umum Kavitasi dan Aerasi
Kavitasi dan aerasi sering kali pertama-tama memengaruhi pompa hidraulik, namun dampaknya dapat terasa di seluruh sistem.
Pompa hidraulik yang mengalami kavitasi dapat mengeluarkan bunyi ketukan tajam, gemeretak, atau bunyi seperti kerikil. Seiring waktu, pecahnya gelembung uap dapat mengikis permukaan logam di dalam pompa.
Aerasi umumnya menimbulkan suara mendesis atau bunyi pompa yang tidak teratur, disertai dengan oli yang keruh atau berbusa di dalam tangki. Karena udara bersifat dapat dikompresi, sistem hidraulik mungkin juga terasa kurang responsif.
Gejala lain yang mungkin muncul antara lain tekanan yang tidak stabil, respons aktuator yang lambat, gerakan silinder yang tersendat-sendat, penurunan daya hidraulik, kenaikan suhu oli, serta kinerja mesin yang tidak konsisten.
Suara saja tidak boleh dijadikan satu-satunya acuan untuk mengidentifikasi masalah. Keausan pompa, getaran mekanis, dan pengoperasian katup pelepas tekanan dapat menimbulkan suara yang serupa, sehingga kondisi oli dan kondisi saluran masuk juga harus diperiksa.
Cara Mendiagnosis Kavitasi dan Aerasi Langkah demi Langkah
Pemeriksaan terstruktur dapat membantu menentukan apakah sistem hidraulik mengalami kavitasi, aerasi, atau masalah lainnya.
Langkah 1: Periksa Tingkat dan Kondisi Oli Hidraulik
Mulailah dengan memeriksa tingkat oli pada tangki penampung dalam kondisi pengoperasian yang benar. Jika tingkat olinya rendah, tentukan apakah sistem mengalami kebocoran eksternal atau apakah tangki penampung diisi dengan cara yang salah.
Periksa juga penampilan oli. Busa yang tidak kunjung hilang atau penampilan yang keruh dapat menandakan adanya udara yang tercampur ke dalam cairan.
Langkah 2: Periksa Saluran Hisap Pompa
Periksa seluruh jalur antara tangki dan pompa hidraulik. Periksa apakah ada sambungan yang longgar, selang yang retak, segel yang rusak, selang yang kempis, atau hambatan yang berlebihan.
Berikan perhatian khusus pada sambungan di sisi hisap. Sebuah sambungan mungkin dapat menarik udara ke dalam tanpa menunjukkan kebocoran oli yang jelas.
Langkah 3: Periksa Filter dan Saringan
Saringan hisap yang tersumbat atau filter yang sangat kotor dapat menghambat aliran masuk ke pompa. Periksa kondisi filter dan bandingkan indikasi tekanan atau vakum dengan rentang operasi yang diizinkan oleh pabrikan.
Mengganti filter tanpa mengidentifikasi sumber kontaminasi mungkin hanya akan mengatasi masalah tersebut untuk sementara waktu.
Langkah 4: Periksa Suhu dan Viskositas Oli
Jika masalah tersebut terutama terjadi saat penyalaan dalam kondisi dingin, mungkin viskositas oli hidraulik terlalu tinggi untuk kondisi saluran masuk pompa. Jika masalah tersebut muncul setelah pengoperasian dalam waktu lama, suhu yang terlalu tinggi mungkin telah mengubah viskositas oli dan karakteristik kebocoran sistem.
Oleh karena itu, oli hidraulik yang dipilih harus sesuai dengan kisaran suhu operasi yang diperkirakan.
Langkah 5: Periksa Kecepatan Pompa dan Desain Sistem
Pastikan pompa beroperasi dalam rentang kecepatan yang direkomendasikan dan ukuran saluran hisap sudah sesuai. Jika pompa baru-baru ini diganti dengan model yang memiliki kapasitas lebih besar atau beroperasi lebih cepat daripada sebelumnya, sirkuit saluran masuk yang ada mungkin tidak lagi memadai.
Urutan langkah pemecahan masalah yang berguna adalah:
Tingkat Oli → Penampilan Oli → Saluran Hisap → Filter → Viskositas Oli → Kecepatan Pompa → Desain Sistem
Cara Mencegah Kavitasi dan Aerasi
Mencegah masalah-masalah ini biasanya lebih mudah daripada memperbaiki pompa hidraulik yang rusak.
Sirkulasi hisap harus dirancang dengan diameter selang yang memadai, hambatan yang tidak perlu seminimal mungkin, dan sambungan yang tersegel dengan baik. Pompa harus memiliki pasokan oli yang andal dalam semua kondisi pengoperasian normal.
Desain tangki penampung juga penting. Minyak yang kembali harus masuk ke dalam tangki sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi turbulensi dan memberikan waktu yang cukup bagi udara yang terbawa untuk terpisah sebelum minyak tersebut kembali mencapai saluran masuk pompa.
Oli hidrolik harus dipilih sesuai dengan suhu pengoperasian, persyaratan pompa, dan lingkungan peralatan. Filter dan saringan harus dirawat secara berkala agar tidak terjadi penyumbatan yang parah.
Setelah pemeliharaan atau penggantian komponen, sirkuit hidraulik juga harus diisi dan dikosongkan dari udara secara benar sesuai dengan desain sistem.
Kesalahan Umum dalam Mendiagnosis Suara Pompa Hidraulik
Salah satu kesalahan umum adalah menganggap bahwa setiap pompa hidraulik yang berisik pasti mengalami kavitasi. Aerasi, keausan pompa, masalah bantalan, dan getaran mekanis dapat menimbulkan gejala yang serupa.
Kesalahan lainnya adalah mengganti pompa sebelum memeriksa sirkuit hisap. Pompa baru yang dipasang pada saluran hisap yang masih tersumbat atau bocor dapat dengan cepat mengalami masalah yang sama.
Penting juga untuk tidak mengabaikan minyak yang berbusa. Kontaminasi udara memengaruhi pelumasan dan dapat memicu oksidasi, timbulnya panas, serta kendali yang tidak stabil, meskipun mesin masih beroperasi.
Pendekatan yang lebih baik adalah memeriksa kondisi saluran masuk dan tangki penampung secara menyeluruh sebelum menyimpulkan bahwa pompa itu sendiri telah rusak.
Kesimpulan: Lindungi Sistem Hidraulik dari Kavitasi dan Aerasi
Kavitasi dan aerasi sama-sama merupakan masalah hidraulik yang berkaitan dengan udara, namun keduanya terjadi karena alasan yang berbeda.
Kavitasi hal ini terutama disebabkan oleh pasokan oli yang tidak mencukupi dan tekanan rendah di saluran masuk pompa, sedangkan aerasi terjadi ketika udara dari luar masuk dan bercampur dengan cairan hidrolik.
Saluran hisap yang tersumbat, saringan yang tersumbat, viskositas oli yang tinggi, tingkat cairan di tangki yang rendah, dan kecepatan pompa yang berlebihan dapat memicu terjadinya kavitasi. Sambungan saluran hisap yang longgar, selang yang rusak, desain tangki yang kurang baik, dan proses pembuangan udara yang tidak tuntas merupakan penyebab umum terjadinya aerasi.
Apabila muncul gejala seperti suara bising pada pompa, oli berbusa, tekanan yang tidak stabil, atau gerakan aktuator yang tersendat-sendat, sistem hidraulik sebaiknya diperiksa secara sistematis, bukan langsung mengganti pompa.
Desain sistem hisap yang tepat, oli hidraulik yang sesuai, kondisi tangki penampung yang memadai, serta perawatan rutin dapat secara signifikan mengurangi risiko terjadinya kavitasi dan aerasi.
Butuh Bantuan untuk Sistem Hidraulik?
AISOAR menyediakan unit tenaga hidraulik dan solusi sistem hidraulik yang disesuaikan untuk peralatan industri dan bergerak. Konfigurasi sistem dapat dirancang sesuai dengan tekanan, laju aliran, spesifikasi pompa, persyaratan aktuator, siklus kerja, dan lingkungan operasi yang dibutuhkan.
Untuk proyek sistem hidraulik OEM baru, penyampaian informasi mengenai model pompa, debit yang dibutuhkan, tekanan kerja, konfigurasi tangki penampung, dan kondisi pengoperasian yang diperkirakan dapat membantu tim teknik kami mengevaluasi solusi sistem hidraulik yang sesuai.
