1

[ ]

POMPA HIDRAULIK

A. Pengertian Pompa

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan

dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara

menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus

menerus. Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian

masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi

mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis

(kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi

hambatan yang ada sepanjang pengaliran.

Prinsip Kerja Pompa Hidrolik dibuat berdasarkan prinsip Hukum Pascal.

Menurut Pascal jika suatu fluida yang dilengkapi dengan sebuah penghisap yang dapat

bergerak maka tekanan di suatu titik tertentu tidak hanya ditentukan oleh berat fluida di

atas permukaan air tetapi juga oleh gaya yang dikerahkan oleh penghisap. Berikut ini

adalah gambar fluida yang dilengkapi oleh dua penghisap dengan luas penampang

berbeda. Penghisap pertama memiliki luas penampang yang kecil (diameter kecil) dan

penghisap yang kedua memiliki luas penampang yang besar (diameter besar).

Gambar 1 : Fluida yang Dilengkapi Penghisap dengan Luas Permukaan Berbeda

(Sumber: 4.bp.blogspot.com) 

Sesuai dengan hukum Pascal bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam

ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah, maka tekanan yang masuk

pada penghisap pertama sama dengan tekanan pada penghisap kedua.

2

[ ]

B. Kecepatan Spesifik Pompa

Spesifik Kecepatan spesifik (specific velocity) merupakan indeks jenis pompa,

yang menggunakan kapasitas dan tinggi tekan yang diperoleh pada titik efisiensi

maksimum. Kecepatan spesifik menentukan profil atau bentuk umum impeller. Dalam

bentuk angka, kecepatan spesifik merupakan kecepatan dalam putaran per menit yang

impellernya akan berputar bila ukurannya diperkecil untuk dapat mengalirkan 1 gpm

cairan terhadap tinggi tekan sebesar 1 ft. Impeller untuk tinggi tekan yang besar

biasanya mempunyai kecepatan spesifik yang rendah, dan sebaliknya.

C. Head Pompa

Head pompa adalah energi per satuan berat yang harus disediakan untuk

mengalirkan sejumlah zat cair yang direncanakan sesuai dengan kondisi instalasi

pompa, atau tekanan untuk mengalirkan sejumlah zat cair,yang umumnya dinyatakan

dalam satuan panjang. Menurut persamaan Bernauli, ada tiga macam head (energi)

fluida dari sistem instalasi aliran, yaitu, energi tekanan, energi kinetik dan energi

potensial. Karena energi itu kekal, maka bentuk head (tinggi tekan) dapat bervariasi

pada penampang yang berbeda.

D. Daya Pompa

Daya pompa adalah besarnya energi persatuan waktu atau kecepatan melakukan

kerja. Ada beberapa pengertian daya, yaitu :

1. Daya hidraulik (hydraulic horse power) adalah daya yang dibutuhkan untuk

mengalirkan sejumlah zat cair.

2. Daya Poros Pompa (Break Horse Power) Untuk mengatasi kerugian daya yang

dibutuhkan oleh poros yang sesungguhnya adalah lebih besar dari pada daya

hidrolik. Besarnya daya poros sesungguhnya adalah sama dengan effisiensi

pompa

3. Daya Penggerak (Driver) adalah daya poros dibagi dengan effisiensi mekanis

(effisiensi transmisi).

E. Klasifikasi Pompa

Menurut prinsip perubahan bentuk energi yang terjadi, pompa dibedakan

menjadi :

3

[ ]

1. Positive Displacement Pump

Disebut juga dengan pompa aksi positif. Energi mekanik dari putaran poros

pompa dirubah menjadi energi tekanan untuk memompakan fluida. Pada pompa

jenis ini dihasilkan head yang tinggi tetapi kapasitas yang dihasilkan rendah. Yang

termasuk jenis pompa ini adalah :

a) Pompa Rotary

Sebagai ganti pelewatan cairan pompa sentrifugal, pompa rotari akan

merangkap cairan, mendorongnya melalui rumah pompa yang tertutup.

Hampir sama dengan piston pompa torak akan tetapi tidak seperti pompa

torak (piston), pompa rotari mengeluarkan cairan dengan aliran yang lancar

(smooth). Macam-macam pompa rotary:

Pompa roda gigi luar

Pompa ini merupakan jenis pompa rotari yang paling sederhana.

Apabila gerigi roda gigi berpisah pada sisi hisap, cairan akan mengisi

ruangan yang ada diantara gerigi tersebut. Kemudian cairan ini akan

dibawa berkeliling dan ditekan keluar apabila giginya bersatu lagi.

Gambar 2 : Pompa roda gigi luar

( Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,97)

Pompa roda gigi dalam

Jenis ini mempunyai rotor yang mempunyai gerigi dalam yang

berpasangan dengan roda gigi kecil dengan penggigian luar yang

bebas (idler). Sebuah sekat yang berbentuk bulan sabit dapat

digunakan untuk mencegah cairan kembali ke sisi hisap pompa.

4

[ ]

Gambar 3 : Pompa roda gigi dalam

(Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern

Hydraulics,1990,100)

Pompa cuping (Lobe Pump)

Pompa cuping ini mirip dengan pompa jenis roda gigi dalam hal

aksinya dan mempunyai 2 rotor atau lebih dengan 2,3,4 cuping atau

lebih pada masing-masing rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan

oleh roda gigi luarnya.

Gambar 4 : Lobe pump

(Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,97)

Pompa sekrup (screw pump)

Pompa ini mempunyai 1,2 atau 3 sekrup yang berputar di dalam

rumah pompa yang diam. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor

spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan heliks dalam

(internal helix stator). Pompa 2 sekrup atau 3 sekrup masing-masing

mempunyai satu atau dua sekrup bebas (idler).

5

[ ]

Gambar 5 : Three-screw pump

(Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydroulics,1990,102)

Pompa baling geser (Vane Pump)

Pompa ini menggunakan baling-baling yang dipertahankan tetap

menekan lubang rumah pompa oleh gaya sentrifugal bila rotor diputar.

Cairan yang terjebak diantara 2 baling dibawa berputar dan dipaksa

keluar dari sisi buang pompa.

Gambar 6 : Vane pump

(Sumber : William Walonsky & Arthur Akers, Modern Hydraulics, 1990,103)

b) Pompa Torak (Piston)

Pompa torak mengeluarkan cairan dalam jumlah yang terbatas selama

pergerakan piston sepanjang langkahnya. Volume cairan yang dipindahkan

selama 1 langkah piston akan sama dengan perkalian luas piston dengan

panjang langkah. Macam-macam pompa torak menurut cara kerja:

Gambar 7 : Pompa kerja tunggal Gambar 8 : Pompa kerja ganda

( Sumber : Schematy Pump) (Sumber : Schematy Pump)

6

[ ]

Pompa torak kerja ganda

Menurut jumlah silinder :

Gambar 9:Pompa silinder tunggal Gambar 10 : Pompa torak silinder

ganda (Sumber : Schematy pump ) a. Swashplate pump

b. Bent – axis pump

(Sumber : it.geocities.com)

2. Dynamic Pump / Sentrifugal Pump

Merupakan suatu pompa yang memiliki elemen utama sebuah motor dengan

sudu impeler berputar dengan kecepatan tinggi. Fluida masuk dipercepat oleh

impeler yang menaikkan kecepatan fluida maupun tekanannya dan melemparkan

keluar volut. Yang termasuk jenis pompa ini adalah:

a) Pompa radial

Arah aliran dalam sudut gerak pada pompa aliran radial pada bidang

yang tegak lurus terhadap poros dan head yang timbul akibat dari gaya

sentrifugal itu sendiri. Pompa aliran radial mempunyai head yang lebih

tinggi jika dibandingkan dengan pompa jenis yang lain.

Gambar 11 : Pompa Sentrifugal ( Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,7)

b) Pompa Aksial (Propeller)

7

[ ]

Berputarnya impeler akan menghisap fluida yang dipompa dan

menekannya kesisi tekan dalam arah aksial karena tolakan impeler. Pompa

aksial biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head rendah dengan

kapasitas aliran yang besar. Dalam aplikasinya pompa aksial banyak

digunakan untuk keperluan pengairan.

Gambar 12 : Pompa aksial ( Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,8)

c) Pompa Mixed Flow (Aliran campur)

Pada pompa ini fluida yang masuk sejajar dengan sumbu poros

dan keluar sudu dengan arah miring (merupakan perpaduan dari pompa

aliran radial da pompa aliran aksial). Pompa ini mempunyai head yang

lebih rendah namun mempunyai kapasitas lebih besar.

F. Efisiensi dan Kerugian pada Pompa

• Kerugian pompa terdiri dari kerugian hidrolis (karena gesekan aliran di dalam

pompa), kerugian kapasitas (karena kebocoran-kebocoran dalam dan packing).

• Adanya kerugian hidrolis akan menambah energi pada aliran fluida yang

sesungguhnya, yang biasanya lebih kecil daripada yang diperoleh secara teoritis.

• Sebagai akibat adanya aliran yang kembali melalui celah-celah ke bagian isap

(Qcelah), maka terjadilah kerugian kapasitas. Inilah yang disebut dengan efisiensi

volumetris (0,85 – 0,98).

• Adanya gesekan mekanis pada bantalan-bantalan akan menimbulkan kerugian

mekanis. Maka efisiensi mekanis pompa didefinisikan sebagai: di mana Pteoritis

adalah daya yang diterima pompa untuk mengalirkan fluida dan Pe adalah daya

motor penggerak. Harga ηm sebesar 0,96 – 0,99.

• Jadi, efisiensi total pompa (ηpompa) merupakan hasil kali seluruh efisiensi.