RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Satuan Pendidikan : SMK Negeri 6 Berau

Kelas/Semester : XI TAB / 1

Program Studi Keahlian : Teknik Otomotif

Paket Keahlian : Teknik Alat Berat

Mata Pelajaran : Power Train dan Hidrolik Alat Berat

Alokasi Waktu : 4 x 45 menit

A. Kompetensi Inti (KI)

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianut.

KI 2 : Menghayati dan Mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung

jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleransi, damai), santun,

responsif dan proaktif dan menunjukan sikap sebagai bagian dari

solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif

dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri

sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3 : Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual,

konseptual dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang

ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam

wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban

terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang

spesifik untuk memecahkan masalah.

KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah

abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di

sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik

dibawah pengawasan langsung.

B. Kompetensi Dasar

1.1 Menambah keimanan dengan menyadari hubungan keteraturan dan

kompleksitas alam terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya

1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur

karakteristik yang berkaitan dengan konsep dasar-dasar mesin

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur;

teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif;

inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud

implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan diskusi

2.2 Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari

sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan

hasil percobaan.

3.1 Memahami Prinsip hidrolik alat berat.

4.1 Mengamati kerja sistem hidrolik alat berat.

C. Indikator Pencapaian Kompetensi

1.1.1 Mensyukuri kebesaran Tuhan yang telah menciptakan unsur-unsur

kimia yang saling berkaitan dengan stabil.

1.1.2 Menyadari sempurnaya konsep Tuhan atas anugerah sistem hidrolik

alat berat.

2.2.1. Memiliki sikap peduli terhadap lingkungan melalui kegiatan yang

berhubungan dengan sistem hidrolik alat berat.

2.2.2. Melakukan perilaku ilmiah dalam berdiskusi dan bekerjasama dalam

kelompok.

2.2.3. Teliti dan berhati-hati dalam mempelajari sistem hidrolik alat berat.

3.3.1 Menjelaskan prinsip-prinsip hidrolik alat berat.

4.4.1. Menjelaskan prinsip kerja sistem hidrolik alat berat.

D. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti serangkai kegiatan pembelajaran Sistem hidrolik alat berat,

peserta didik dapat:

1.1.1.1. Melalui pengamatan, siswa dapat mensyukuri kebesaran Tuhan yang

telah menciptakan teknologi mesin yang saling berkaitan dengan

stabil.

1.1.1.2. Menyadari sempurnanya konsep Tuhan tentang benda-benda dengan

fenomenanya untuk dipergunakan sebagai aturan dalam

menggunakan sistem hidrolik alat berat.

2.2.2.1. Siswa mampu menunjukkan sikap responsif, proaktif, konsisten, dan

berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial sebagai bagian

dari solusi atas berbagai permasalahan dalam menggunakan sistem

hidrolik alat berat.

2.2.2.2. Mampu mengamalkan perilaku jujur, disiplin, kritis, rasa ingin tahu,

inovatif, tanggungjawab dalam menggunakan sistem hidrolik alat

berat.

3.3.3.1 Mampu menjelaskan prinsip hidrolik alat berat dengan benar dan

sesuai dengan sub materi.

4.4.4.1 Mampu menjelaskan prinsip kerja sistem hidrolik alat berat dengan

benar dan sesuai dengan sub materi.

E. Materi Pembelajaran

1. Prinsip hidrolik alat berat

F. Kegiatan Pembelajaran

1. Metode pembelajaran : Saintifik

2. Model pembelajaran : Discovery Learning

Kegiatan Deskripsi Kegiatan Alokasi

Waktu

Pendahuluan 1. Salam pembuka

Membiasakan berdoa sebelum memulai

pelajaran.

2. Mengecek kondisi fisik kebersihan

kelas dan presensi (kehadiran).

3. Menanyakan tentang materi yang

sudah dipelajari yang berkaitan dengan

materi yang akan dipelajari.

Komponen-komponen dalam sistem

pengapian konvensional.

4. Menyampaikan tema atau KD yang

akan dipelajari dan menyampaikan

tujuan pembelajaran yang akan dicapai

siswa.

5. Menyampaikan garis besar cakupan

materi dan penjelasan tentang kegiatan

yang akan dilakukan peserta didik

untuk menyelesaikan permasalahan.

10 menit

Inti Dalam kegiatan inti guru :

Membentuk kelompok diskusi setiap

kelompok terdiri 8 siswa.

Membagikan lembar kerja diskusi pada

tiap-tiap kelompok

Dalam kegiatan inti siswa :

Mengamati

Tayangan/gambar tentang Prinsip hidrolik

alat berat dan kerja hidrolik pada

pekerjaan otomotif meliputi.

Menanya

Mengajukan pertanyaan menyangkut

tayangan/gambar atau teks pembelajaran

tentang prinsip dan kerja hidrolik alat

berat pada lingkup pekerjaan otomotif.

Mengeksplorasi

Mengumpulkan data dengan cara

membaca dari berbagai sumber berkaitan

dengan pertanyaan yang telah

disampaikan meliputi Prinsip hidrolik alat

berat dan Mensimulasi kerja sistim

140 menit

Berau, Agustus 2015

MengetahuiGuru Pamong Praktek / Sarjana Mengajar

Kusmanto, S.Pd

A. Media, Alat, dan Sumber Belajar Media : Hidrolik alat berat Alat : LCD, white board, dan spidol Sumber Belajar :

o Modul PPGT Malang Caterpillar Asia Pasific.o Prinsip hidrolik alat beratB. Penilaian

Teknik : Tes dan Non-TesBentuk : Diskusi dan post-testInstrumen : Soal

Tugas

Observasi

Lembar pengamatan aktivitas

Portofolio

Laporan tertulis rangkuman materi pembelajaran kelompok/perorangan

Tes

Tes tertulis berbentuk uraian/objektif tes berkaitan dengan

Prinsip system hidrolik pada alat berat

Berau, Agustus 2015

MengetahuiKepala SMK Negeri 6 Berau Guru TAB SMK Negeri 6 Berau

LAMPIRAN MATERI

SISTEM HIDROLIK PADA ALAT BERAT

Hidrolik (hydraulic) berasal dari kata Yunani “hydor” yang berarti “air”

atau “zat cair” atau “fluida cair”, bermakna semua benda atau zat yang

berhubungan dengan “air”. Fluida di dipakai untuk memindahkan energi.

Pengertian energi hidrolik (hydraulic power) akan dipakai secara bergantian

dengan energi fluida bertekanan (fluid power), meskipun secara makna tidak

berbeda. Oli mineral secara umum banyak digunakan pada sistem ini selain

minyak-minyak sintetis, air atau emulsi air dan oli. Meskipun beberapa yang

disebut terakhir memiliki keterbatasan-keterbatasan yang sangat berarti.

Barangkali satu kelebihan yang tak dipunyai energi lain, bahwa energi

hidrolik adalah salah satu sistem yang paling serbaguna dalam mengubah

dan memindahkan tenaga. Terbukti dari sifat kekakuannya, namun sekaligus

mempunyai sifat kefleksibilitasannya. Dalam bentuk apapun cairan minyak

hidrolik akan mengikuti bentuk yang ditempatinya pada beberapa bagian dari

sistem. Setiap bagian melakukan kerja sesuai dengan ukuran yang

ditempatinya, dan dapat disatukan kembali menjadi satu kesatuan.

Hidrolik dapat bergerak dengan cepat pada satu bagian dan dapat

dengan lambat bergerak pada bagian yang lain. Tak satupun medium energi

yang dapat mengkombinasikan kesamaan derajat dari kepastian, ketelitian,

fleksibilitas, yang menjaga kemampuan untuk memindahkantenaga

maksimum dalam bagian yang besar dengan ukuran yang minimum.

Komponen hidrolik dikenal kompak (compact), ukuran yang kecil/ringan

tetapi mampu memberi tenaga yang besar. Alat berat merupakan aplikasi dari

hidrolik. Hidrolik merupakan aplikasi dari mekanika fluida. Mekanika fluida

merupakan aplikasi ilmufisika. Hukum-hukum fisika yang mengatur fluida

cair sesederhana ilmu mekanika benda padat dan lebih sederhana dibanding

dengan dengan hukum-hukum yang mengatur ilmu-ilmu udara, panas, uap, gas,

elektron, sinar, gelombang, magnit dan sebagainya.

Dalam beberapa hal hidrolik serupa dengan pneumatik (pneumatics-

ilmu yang mempelajari pemanfaatan udara bertekanan untuk perpindahan

energi), terutama pada prinsip kerja dan komponen-komponennya. Oli

bertekanan adalah media pemindah energi yang sehabis dipakai oleh elemen

kerja (silinder atau motor hidrolik) harus dikembalikan ke penampung

(reservoir atau tangki), tidak langsung dibuang ke atmosfer seperti udara

bekas pada sistem pneumatik.

Dalam sistem hidrolik, fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya.

Minyak mineral umum dipergunakan sebagai media. Dengan prinsip

mekanika fluida yakni hidrostatik (mekanika fluida yang diam/statis, teori

kesetimbangan dalam cairan), hidrolik diterapkan. Prinsip dasar dari hidrolik

adalah karena sifatnya yang sangat sederhana. Zat cair tidak mempunyai

bentuk yang tetap, zat cair hanya dapat membuat bentuk menyesuaikan

dengan yang ditempatinya. Zat cair pada praktiknya memiliki sifat tak dapat

dikompresi (incompressible), berbeda dengan fluida gas yang mudah dikompresi

(compressible). Karena fluida yang digunakan harus bertekanan, akan diteruskan

ke segala arah secara merata dengan memberikan arah gerakan yang halus. Ini

didukung dengan sifatnya yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya

dan tidak dapat dikompresi. Kemampuan yang diuraikan di atas akan

menghasilkan peningkatan kelipatan yang besar pada gaya kerjanya.

Uraian yang lebih jelas akan disajikan pada bab-bab selanjutnya. Jadi,

sistem hidrolik adalah suatu sistem pemindah tenaga dengan mempergunakan

zat cair/fluida sebagai media/perantara. Karena sifat cairan yang selalu

menyesuaikan bentuk yang ditempatinya, akan mengalir ke segala arah dan

dapat melewati berbagai ukuran dan bentuk. Untuk menjamin bahwa

komponen hidrolik harus aman dalam operasinya, dapat dipenuhi oleh sifat zat

cair yang tidak dapat dikompresi. Gambar 1.1 menunjukkan, apabila gaya itu

di tekan ke arah silinder yang tertutup rapat maka pada silinder itupun akan

terjadi tekanan di permukaan dalam. Tempat-tempat terjadinya tekanan itu

tentu akan merata ke seluruh kulit dalam silinder, disebabkan sifat zat cair

yang meneruskan gaya ke segala arah.

Gambar 1.2 memperlihatkan dua buah silinder yang berukuran sama yang

terhubung dengan pipa, kemudian silinder diisi dengan minyak oli hingga

mencapai batas permukaan yang sama. Dua piston diletakkan di atas

permukaan minyak oli. Kemudian salah satu piston ditekan dengan gaya W

kg, tekanan ini akan diteruskan ke seluruh sistem hingga piston yang lain

naik setinggi langkah ke bawah piston yang ditekan. Gambar 1.2 Zat cair

meneruskan tekanan ke segala arah.

Prinsip inilah yang dipergunakan pada alat pengangkat hidrolik.

Dengan membuat perbandingan diameter yang berbeda akan mempengaruhi

gaya penekan dan gaya angkat yang didapatnya. Perhatikan Gambar 1.3 pada

halaman 8, bila diameter piston penekan dibuat lebih kecil dari piston

penerima beban/pengangkat beban akan memberikan gaya tekan yang ringan

tetapi gaya tekan itu akan diteruskan menjadi gaya dorong ke atas yang besar.

Rumus lebih rinci dijelaskan pada bahasan pada bab-bab selanjutnya.

Hidrolik dapat dinyatakan sebagai alat yang memindahkan tenaga

dengan mendorong sejumlah cairan tertentu. Komponen pembangkit fluida

bertekanan disebut pompa, dan komponen pengubah tekanan fluida (atau juga

sering disebut energi hidrolik, dalam hal ini misal : oli bertekanan) menjadi

gerak mekanik disebut dengan elemen kerja. Prinsipnya elemen kerja akan

menghasilkan gerak mekanis. Gerakan mekanis lurus (linear) dihasilkan dari

elemen kerja berupa silinder hidrolik, dan gerakan mekanis putar (rotary)

dihasilkan oleh elemen kerja berupa motor hidrolik. Uraian masing-masing

elemen itu akan dibahas secara rinci pada bab-bab selanjutnya.

Sebagai penggerak pompa hidrolik dapat digunakan motor listrik atau

motor penggerak mula. Setelah oli hidrolik dipompa pada tekanan tertentu,

kemudian disalurkan ke katup kontrol arah yang bertugas mengatur kemana

cairan hidrolik itu dialirkan. Diagram alir sistem hidrolik dapat dilihat pada

gambar 1.4. Urutan aliran dimulai dari pembangkit berupa motor listrik atau

motor bakar yang menggerakkan pompa oli, pompa oli meningkatkan

tekanan oli yang ditampung pada reservoir. Melalui katup kontrol hidrolik,

oli bertekanan dialirkan ke pemakai berupa elemen kerja silinder/motor

hidrolik yang akan mengubah energi hidrolik itu menjadi energi

gerak/mekanis. Dengan demikian urutan energinya dari motor listrik/bakar ke

silinder hidrolik berturut-turut : energi listrik/mekanis – energi hidrolik – energi

hidrolik – energi mekanis.

Bila diperhatikan penjelasan di atas, sistem hidrolik nampak sangat

sederhana, namun komponen hidrolik tidak dapat bekerja begitu saja.

Peralatan hidrolik memerlukan ketelitian

gerakan, keamanan dan keselamatan, dan

hemat energi dalam pengoperasiannya.

Seluruh persyaratan yang dituntut itu

dapat dipenuhi dengan melengkapi

komponenkomponen tertentu yang

disebut katup-katup kontrol arah

(directional control valves) yang

mengatur tekanan, aliran, keamanan,

maupun arah fluida oli. Jenis, fungsi,

konstruksi dan sistem kerja katup-katup

kontrol itu secara terinci akan dibahas

pada bab-bab selanjutnya.Bagaimana

mekanisme per pindahan oli hidrolik

pada sistem hidrolik?

Kita ikuti penjelasan melalui gambar 1.5

berikut. Oli hidrolik yang ditampung

dalam reservoir (2) dipompa oleh pompa

hidrolik(1) pada tekanan dan debit tertentu

tergantung pada beban dan kecepatan

gerak beban tersebut. Semakin besar

beban yang harus di geser,

Gambar 1.5 Skema sistem hidrolik (beban ke kanan)

diangkat, dipreskan atau ditekan pada tekanan tertentu akan memerlukan tekanan

yang relatif tinggi. Demikian pula semakin cepat gerak perpindahan beban,

debit (volume yang dihasikan per satuan waktu) pompa hidrolik harus

semakin besar. Dengan kata lain gaya yang dihasilkan tergantung pada

tekanan kerja, dan kecepatan gerak perpindahan tergantung pada debit yang

dihasilkan pompa, dengan ketentuan ia bekerja pada luas penampang silinder

kerja yang sama.

Hasil pemompaan pompa hidrolik 1 (dalam gambar ini jenis pompa

roda gigi) didistribusikan ke katup kontrol arah 5 dan sebagian ke katup

pengaman 3. Katup pengaman 3 berfungsi sebagai pengatur tekanan

maksimum yang diinginkan. Apabila tekanan yang dihasilkan oleh pompa

melebihi yang disetel pada katup pengaman tersebut, maka secara otomatis

oli hasil pemompaan akan disalurkan

kembali ke reservoir. Dengan demikian

tekanan penyetelan (sesuai tekanan

kerja yang diinginkan) akan selalu

tercapai, dan tekanan yang melebihi

akan dihindarkan melalui mekanisme

pembocoran pada katup pengaman.

Pembahasan lebih detil tentang katup

pengaman akan dibahas pada bab

tersendiri. Apabila posisi katup kontrol

arah seperti pada gambar 1.5, maka

piston pada silinder (4.1) tertekan pada

sisi sebelah kiri dan piston akan

bergeser ke kanan. Kecepatan gerak

pergeseran piston (beban) dapat diatur

oleh katup pengatur aliran 7. Di depan

piston 4.1 terdapat cairan oli yang

terdorong olehnya sehingga mengalir

kembali ke reservoir melewati

Gambar 1.6 Skema sistem hidrolik beban kekiri

katup kontrol arah 5. Mekanisme yang sama terjadi apabila posisi katup kontrol

arah sedemikian rupa sehingga saluran A yang mendapat tekanan sehingga

piston sisi kanan tertekan maka piston (beban) akan bergerak ke kiri. Oli yang

ada di sebelah kiri piston akan dikembalikan ke reservoir melalui saluran B dan

katup kontrol arah 5 (amati gambar 1.6). Demikian uraian singkat tentang

terjadinya gerakan beban, sederhana bukan ?

Gambar skema seperti pada gambar 1.5. dan 1.6. untuk sistem

hidrolik yang kompleks, misalnya dengan silinder kerja lebih dari dua atau tiga

(misal pada bulldozer- seperti terlihat pada gambar 1.7 dan 1.8) akan

sulitmenggambarkannya. Selain terlihat ruwet, tidak praktis, dan juga sulit

menyeragamkan gambar-gambar dari berbagai pabrik pembuat komponen

hidrolik. Untuk mengatasi hal itu, maka skema gambar dalam sistem

hidrolik cukup digambarkan dalam bentuk simbul-simbul yang tentunya

sudah distandarkan/dinormalisasikan.