Pernah mengalami kegagalan sistem hidraulik? Dalam pengalaman dua dekade terakhir, saya telah memperhatikan bahwa 60% kegagalan sistem hidraulik disebabkan oleh pemotongan sudut pada pipa pengiriman cairan. Pipa hidraulik yang tepat lebih dari sekadar komponen.
Apa yang dimaksud dengan pipa hidrolik? Pipa hidraulik adalah pembawa untuk menyalurkan oli hidraulik dan transmisi daya presisi. Mereka biasanya terbuat dari pipa baja presisi yang mulus dan dapat bertahan di lingkungan bertekanan tinggi. Mereka terutama menghubungkan pompa, katup, silinder, aktuator, dll.
Dua puluh tahun pengalaman di industri ini telah mengajari saya pentingnya pipa dalam sistem hidrolik. Tidak peduli seberapa canggih silinder, katup, dan pompa hidraulik, kinerjanya dibatasi oleh pipa hidraulik.
Seperti yang sering dikatakan oleh para ahli kardiovaskular: "Hidup Anda bergantung pada pembuluh darah yang paling rapuh." Pipa hidrolik mirip dengan pembuluh darah dalam tubuh manusia, dan hal yang sama juga berlaku di bidang hidraulik. Pipa dalam sistem hidraulik bukanlah peran pendukung, tetapi menentukan keberhasilan atau kegagalan sistem.
Jenis Pipa Apa yang Digunakan untuk Hidrolika?
Jika Anda pernah melihat kerusakan sistem hidrolik karena tidak memilih pipa yang benar, saya telah melihat seluruh lini produksi ditutup karena seseorang menggunakan bahan pipa yang salah.
Penggunaan utama pipa sistem hidraulik haruslah pipa struktural yang mulus. Di antara mereka, pipa baja karbon yang ditarik dingin adalah yang paling populer. Dibandingkan dengan pipa yang dilas, struktur tanpa sambungan lebih stabil dan aman. Meskipun pipa yang dilas relatif murah, ujung yang dilas rentan retak di bawah tekanan tinggi, sehingga menimbulkan bahaya keselamatan.
Pada tahun 2018, saya mengunjungi produsen mesin kecil di Vietnam. Mereka menggunakan pipa hidrolik dengan bahan yang tidak cocok. Setelah setengah bulan digunakan, alat kelengkapannya meledak, menyebabkan kebocoran yang berbahaya dan waktu henti yang mahal. Memilih pipa yang tepat bukan hanya masalah teknis, tetapi juga masalah keamanan dan biaya.
Apa Saja 2 Jenis Kelas Pipa yang Dapat Digunakan untuk Perpipaan Hidraulik?
Dalam aplikasi yang sebenarnya, ada produsen yang menghemat uang untuk pipa dan menyebabkan kegagalan peralatan. Misalnya, dalam lingkungan aplikasi bertekanan tinggi, pipa berstandar rendah dipilih, sehingga menyebabkan seluruh sistem hidraulik gagal.
Ada dua kelas utama pipa hidrolik:
Pipa baja mulus yang ditarik dengan dingin secara presisi (seperti ASTM A179/A179M atau EN 10305) dan pipa hidraulik bertekanan tinggi (seperti ASTM A519 atau EN 10297).
Yang pertama memberikan konsistensi dimensi yang tepat untuk aplikasi standar, sementara yang kedua memberikan kekuatan tekanan tinggi yang sangat baik untuk sistem di atas 5.000 PSI.
Sebagai contoh, saya mengerti:
Untuk mesin pertanian, yang sebagian besar memiliki tekanan di bawah 4000 PSI, menggunakan presisi tabung mulus yang ditarik dingin sudah cukup. Toleransi presisi tinggi memastikan pemasangan yang benar. Permukaan bagian dalam yang halus dapat mengurangi resistensi.
Namun untuk peralatan konstruksi berat, disarankan untuk menggunakan pipa hidrolik yang lebih tahan terhadap tekanan tinggi. Pipa ini memerlukan lebih banyak langkah pemrosesan dan pengujian yang ketat. Memastikan dimensi presisi yang lebih tinggi dan kekuatan mekanis yang lebih tinggi. Harganya lebih mahal, tetapi aman digunakan, memiliki tingkat kegagalan yang rendah, dan dapat menghemat uang dalam jangka panjang.
Terdapat perbedaan yang signifikan dalam proses produksi pipa dengan grade yang berbeda. Pipa presisi standar biasanya dibentuk menggunakan teknologi gambar dingin, mengandalkan cetakan untuk meregangkan logam untuk mencapai ukuran target; Pipa kelas tekanan tinggi memerlukan prosedur pemrosesan yang lebih kompleks, termasuk penghilang stres dan berbagai proses perlakuan panas, untuk mengoptimalkan struktur mikro material.
Banyak pembeli juga mengabaikan kunci sertifikasi material yang positif. Saya biasanya mengingatkan pelanggan bahwa mereka dapat meminta pabrik untuk memberikan sertifikat pabrik, dan pipa hidrolik presisi harus memiliki sertifikat IATF 16949. Memang ada banyak produk yang lebih rendah di pasaran, dan saya telah melihat terlalu banyak pipa palsu dengan spesifikasi palsu memasuki pasar. Sebagai contoh, saya pernah melakukan kontak dengan produsen peralatan besar yang harus menarik kembali sejumlah 50 perangkat karena masalah dengan pipa yang disediakan oleh pemasok selama operasi yang sebenarnya.
Selain itu, lingkungan juga merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan saat memilih bahan. Persyaratan tekanan langsung tidak tinggi, tetapi jika peralatan harus berada di lingkungan korosif untuk waktu yang lama, kinerja ketahanan korosi perlu ditingkatkan.
Apa Perbedaan Antara Selang Hidrolik Dan Pipa?
Perdebatan selang versus pipa muncul di hampir setiap proyek yang saya tangani. Bulan lalu, seorang klien bersikeras menggunakan semua pipa untuk ekskavator bergerak, kemudian bertanya-tanya mengapa sistemnya terus rusak.
Pipa hidraulik adalah tabung logam kaku yang memberikan kapasitas tekanan maksimum dan daya tahan untuk aplikasi tetap, sedangkan selang hidraulik adalah saluran fleksibel yang terbuat dari elastomer dan bala bantuan yang memungkinkan pergerakan antar komponen. Pipa menawarkan peringkat tekanan yang lebih baik dan umur yang lebih panjang, sementara selang mengakomodasi artikulasi alat berat dan isolasi getaran.
Dalam desain sistem hidraulik yang sebenarnya, pemilihan pipa keras dan lunak perlu mempertimbangkan banyak faktor. Saya telah berpartisipasi dalam desain sistem hidraulik, mulai dari mesin pertanian sederhana hingga peralatan teknik beban tinggi, dan telah mengembangkan metode pengambilan keputusan yang praktis.
Ketika sistem memiliki persyaratan tinggi untuk kapasitas tekanan, stabilitas aliran, atau masa pakai, pipa keras biasanya merupakan pilihan yang lebih baik. Strukturnya yang kaku dapat mempertahankan penyegelan sistem di bawah tekanan tinggi, suhu tinggi, atau kondisi getaran, sehingga mengurangi risiko kebocoran. Ini dapat dipahami sebagai berikut: Pipa keras hidraulik seperti batang utama sistem, menyediakan saluran yang stabil dan efisien untuk transportasi fluida.
Selang berperan sebagai "sambungan bergerak" dalam sistem hidraulik. Selang dapat digunakan sebagai sambungan untuk memungkinkan berbagai bagian peralatan mekanis beroperasi. Misalnya, antara traktor dan aksesorinya, atau antara kabin dan boom excavator. Kombinasi dengan selang ini dapat bekerja sama lebih baik dengan peralatan mekanis.
Untuk informasi lebih lanjut tentang selang hidraulik, silakan merujuk ke "Penjelasan tentang selang hidrolik"
Dalam desain sistem hidraulik, terdapat perbedaan struktur yang signifikan antara pipa dan selang. Pipa hidraulik standar mengintegrasikan struktur baja tanpa sambungan. Ketebalan dinding seluruh pipa seragam dan konsisten. Selang hidraulik adalah struktur komposit berlapis, biasanya terdiri dari tiga lapisan: tabung karet sintetis bagian dalam, lapisan penguat tengah (kawat yang dikepang atau lapisan spiral), dan lapisan pelindung luar.
tabung presisi dapat menahan tekanan yang lebih tinggi, beberapa di antaranya dapat menahan tekanan kerja di atas 700 bar. Sementara itu, dinding bagian dalamnya yang halus secara signifikan mengurangi hambatan fluida, meminimalkan kehilangan energi dan masalah pembangkitan panas. Konduktivitas termal yang sangat baik yang dibawa oleh bahan logam membantu membuang panas dan mendinginkan oli hidraulik.
Tentu saja, selang juga memiliki keunggulan tersendiri. Fleksibilitas yang baik memungkinkannya untuk secara efektif menyerap getaran mekanis dan fluktuasi tekanan, melindungi komponen utama seperti bodi pompa. Pada peralatan yang kompleks, keuntungan fleksibilitas dari pemasangan selang terlihat jelas, dan dalam banyak kasus, selang ini mendukung penggantian di tempat dengan cepat tanpa memerlukan alat khusus.
Dari pengalaman lapangan selama puluhan tahun, saya telah belajar bahwa sistem terbaik menggunakan kedua komponen tersebut secara strategis. Salah satu klien manufaktur mengurangi klaim garansi peralatan mereka sebesar 30% setelah kami mendesain ulang sistem mereka untuk menggunakan perpipaan yang kaku untuk saluran tekanan utama dan selang berkualitas tinggi hanya jika fleksibilitas benar-benar diperlukan.
Apa Itu Lapisan Pipa Standar Untuk Hidrolika?
Selama kunjungan lapangan ke pabrik, pipa hidrolik di sana sering berkarat. Penyebab masalahnya bukan pada materialnya, tetapi pada proses perawatan permukaan yang cacat, yang menyebabkan kemampuan anti polusi pipa tidak mencukupi.
Permukaan bagian dalam harus memastikan kehalusan dan kekasaran permukaan (＜ 1,6um). Pastikan resistensi cairan berkurang. Perawatan permukaan luar pipa hidrolik biasanya galvanis, fosfat, pengecatan semprot, dan etsa asam untuk mencegah korosi.
Insinyur sering mengabaikan nilai sebenarnya dari proses perawatan permukaan pipa sistem hidrolik. Bahkan perbedaan perlakuan permukaan tingkat mikron dapat memengaruhi keandalan dan kinerja seluruh sistem hidraulik.
Ketika perawatan dinding bagian dalam tidak sesuai standar, serangkaian reaksi berantai akan dipicu:
- Performa dinamika fluida memburuk dan terjadi turbulensi
- Efisiensi transmisi energi sistem berkurang secara signifikan
- Akumulasi panas gesekan menyebabkan kenaikan suhu oli yang tidak normal
- Cacat permukaan mikroskopis menjadi titik akumulasi kontaminan
- Risiko korosi lokal sangat meningkat
Mencapai hasil akhir internal yang ideal untuk tabung hidraulik memerlukan serangkaian langkah pemrosesan yang rumit. Setelah ditarik atau digulung, tabung hidraulik berkualitas tinggi menjalani proses pembersihan yang ketat. Pipa khusus juga perlu diperlakukan dengan pengawetan atau pemolesan mekanis sehingga dinding bagian dalam dapat mencapai kondisi terbaik.
Metode perawatan untuk permukaan luar pipa harus ditentukan sesuai dengan kebutuhan aktual. Jika berada di lingkungan bersuhu konstan dalam ruangan, hanya diperlukan pembersihan sederhana dan perawatan minyak anti karat. Hal ini memastikan keamanan penyimpanan dan memudahkan pemasangan selanjutnya.
Tetapi dalam kondisi kerja yang lebih parah, seperti galvanisasi, ini adalah pilihan yang baik. Ini dapat mengatasi lingkungan korosif secara umum dengan lebih baik. Jika kondisi kerja sangat keras, maka Anda harus mempertimbangkan pelapisan resin epoksi.
Selama proses pemesinan presisi, perlakuan terhadap ujung pipa sangat penting. Semua sayatan harus rata dan persegi, dan ujung-ujungnya harus dihilangkan secara menyeluruh. Hal ini dapat memastikan penyegelan bagian sambungan dan mencegah kontaminan masuk ke dalam pipa selama perakitan. Saya sering menekankan kepada tim bahwa keandalan sistem hidraulik sering kali tercermin dalam kontrol detail ini.
Kesimpulan
Pipa hidrolik adalah pahlawan di balik layar. Saat memilih, Anda perlu mempertimbangkan tingkat tekanan, kondisi kerja aktual, dan kondisi lingkungan. Apakah Anda memilih pipa baja tanpa sambungan atau selang fleksibel, bahan yang tepat dan kualitas yang baik merupakan faktor penting dalam menentukan stabilitas sistem.
