Cara kerja pneumatik

  • View
    18.300

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

 

Transcript

  • 1. 41 BAB IV PNEUMATIK DAN ELEKTRO-PNEUMATIK4.1 Pneumatik4.1.1 Pendahuluan Udara merupakan sumber daya alam dan sangat mudah didapatkan sehingga pada realisasidan aplikasi teknik sekarang ini udara banyak digunakan sebagai penggerak untuk mengontrolperalatan dan komponen-komponennya yang kita kenal sekarang ini dengan PNEUMATIK.Pneumatik berasal dari kata Yunani: pneuma = udara. Jadi pneumatik adalah ilmu yang berkaitandengan gerakan maupun kondisi yang berkaitan dengan udara. Perangkat pneumatik bekerja dengan memanfaatkan udara yang dimampatkan (compressedair). Dalam hal ini udara yang dimampatkan akan didistribusikan kepada sistem yang adasehingga kapasitas sistem terpenuhi. Untuk memenuhi kebutuhan udara yang dimampatkan kitamemerlukan Compressor (pembangkit udara bertekanan). Debit yang diukur adalah m3/menit. Tekanan udara yang dibutuhkan pada alat pengontrol pneumatik seperti silinder, katup sertaperalatan lainnya adalah 6 bar, supaya efektif dan efisien dalam penggunaannya (range alat 310bar). Dan untuk memelihara keawetan peralatan haruslah diperoleh udara kering, yaitu agar tidakterjadi korosi pada pipa saluran udara, pelumasan yang ada tidak terbawa uap air, tidak terjadikontaminasi bila udara mampat langsung kontak dengan produk yang sensitif seperti cat danmakanan. Pneumatik dewasa ini memegang peranan penting dalam pengembangan dan teknologiotomatisasi, di samping hidraulik dan elektronik/elektrik. Sebelum 1950, pneumatik banyakdipakai sebagai media kerja dalam bentuk energi tersimpan. Tapi setelah 1950 dipakai dandikembangkan sebagai elemen kerja.

2. 424.1.1.1 Katup (valve)1. Katup pengarah (Directional Control Valve), terdiri dari 2 jenis katup:a. Katup poppet, yang bekerja dengan cara melepas dan menempelkan bola/piringanterhadap dudukannya yang terpasang seal yang bersifat elastis namun kuat. Gaya untukmenggerakkan katup poppet relatif besar karena harus melawan gaya pegas pada saatposisi kerja.b. Katup geser (slide valve), yang bekerja dengan menggeser silinder atau piringan.2. Katup searah (Non return valve), yang jenisnya antara lain:a. Check valves: hanya mempunyai 1 inlet dan 1 outlet, dapat menutup aliran pada satuarah aliran. Pada arah lainnya katup ini dengan bebas dapat mengalirkan aliran udaradengan tekanan rendah.b. Two pressure valve: mempunyai 2 inlet dan 1 outlet. Udara mampat mengalir melaluikatup ini bila sinyal udara terdapat pada kedua sambungan inlet. (= Logic ANDfunction)c. Shuttle valve: (= Logic OR function) Udara mampat dapat mengalir dari salah satu ataukedua saluran inlet menuju outlet.d. Quick exhaust valve: berfungsi sebagai penambah kecepatan silinder. Dengan inimemungkinkan waktu yang diperlukan untuk langkah kerja silinder terutama untuk singleact cylinder lebih singkat lagi.3. Katup pengatur aliran (Flow control valve), berfungsi mengatur aliran udara secaravolumetrik.a. Bi-directional flow control valve, mengatur udara ke dua arah.b. One way flow control valve, mengalirkan udara ke satu arah untuk mengatur kecepatanaktuator.4. Katup pengatur tekanan (pressure valve), fungsinya mengatur besarnya tekanan udara yangdiperlukan. 3. 43 a. Pressure regulating valve, berfungsi mengatur tekanan udara konstan yang dibutuhkan.Tekanan input harus lebih besar dibandingkan dengan output. b. Pressure limiting valve, biasanya dipakai sebagai katup pengamanan: untuk menjagatekanan maksimum yang diinginkan tidak akan terlewati. Bila tekanan maksimum padainlet sudah tercapai maka outlet akan membuka dan tekanan udara yang berlebihan akandikeluarkan ke udara bebas. c. Katup berangkai (sequence valve), fungsinya juga untuk membatasi tekanan. Biasanyadipakai pada kontrol pneumatik bila tekanan udara yang spesifik dibutuhkan untukmenjalankan operasi/sistem.5. Combinational valve. Beberapa katup yang fungsinya berbeda dapat digabungkan menjadi satu badan dan disebut katup kombinasi. Jenisnya antara lain: a. Time delay valve b. Air control valve c. 5/4 way valve: yang terdiri dari empat katup 2/2 d. Air operated 8 ways valve: terdiri dari 2 katup 4/2 e. Impulse generator: multi vibrator cycles f. Vacuum generator with ejector g. Steppler modules: untuk sequential control teste. h. Command memory module: untuk start-up dengan signal input conditions.4.1.1.2 Actuator dan OutputActuator adalah bagian terakhir dari output suatu sistem kontrol pneumatik. Output biasanyadigunakan untuk mengidentifikasi suatu sistem kontrol ataupun aktuator. Pada pneumatik, jenisaktuator ada bermacam-macam, diantaranya:a. Aktuator gerakan linier: -Single acting cylinder (silinder aksi tunggal) 4. 44-Double acting cylinder (silinder aksi ganda)b. Aktuator gerakan berputar:-Motor yang digerakkan oleh udara. Motor pneumatik adalah suatu peralatan pneumatik yang menghasilkan gerakan putar yang sudut putarnya tidak terbatas bila terhadap peralatan ini dialiri udara yang dimampatkan. Ada 4 jenis motor pneumatik, yaitu piston motors, sliding vane motors, gear motors, turbin.-Aktuator yang berputar/gerakan putar.4.1.1.3 IndicatorIndicator optik secara visual bisa mewakili status dari sistim pneumatik dan membantu diagnosa.Beberapa semboyan secara visual:-indicator optik dengan warna tunggal ataupun majemuk-indicator optik dengan pena, untuk display dan sensor sentuh-counter-penunjukkan resistansi-timerDengan menggunakan warna, indicator optik mewakili fungsi pada jaringan kerjanya. Di bawahini tabel arti dari warna-warna indicator optik. Warna ArtiCatatan Merah BahayaStatusmesin dalam situasi membutuh pertolongan/bantuan dengan segera. Tidak boleh masuk. KuningPerhatian Pengertian atau minta perhatian Hijau AmanOperasi normal BiruInfo khusus Putih/BeningInfo umum 5. 454.1.2 Aplikasi Pneumatik Dan Karakteristik Elemen PneumatikSejalan dengan pengenalan terhadap sistem keseluruhan pada pneumatik, secara individu elemenpneumatik pun mengalami perkembangan pesat, misalnya dalam pemilihan bahan/material,manufaktur dan proses disain.Contohnya silinder pneumatik memegang peranan penting sebagai elemen kerja, dimana silinderini murah harganya, mudah pemasangannya, sederhana dan kuat konstruksinya serta tersediadalam berbagai ukuran dan panjang langkah. Adapun silinder pneumatik ini mempunyaikarakteristik sbb:Diameter6 320 mmPanjang langkah1 2000 mmGaya2 50.000 NKecepatan piston0,02 1 m/sGerak lurus, melingkar, putarPenggunaan silinder dan elemen pneumatik yang lain dapat sbb:- pengekleman- pengangkat - penepat - pengukur- pencari orientasi- pengepak - pengatur gerakan- pengendali- pemutar, dsbPada permesinan dapat dipakai sebagai pengoperasian pada:- mesin bor- mesin milling- mesin bubut- mesin gergaji- mesin pembentuk- quality controlPengembangan produk dalam pneumatik bisa dibagi dalam: aktuator, sensor, prosesor, sistemkontrol dan perlengkapan. 6. 464.1.3 Struktur Dan Komponen Sistem PneumatikDi bawah ini diperlihatkan jaringan kontrol untuk sinyal aliran yang dipakai sebagai output kesistem kerja. Elemen-elemen tersebut pada penggunaan dalam pneumatik ACTUATING DEVICESoutputs biasanya mempergunakan simbol yang menunjukkan fungsinya.Final control element Simbol-simbol itu bisadikombinasikan/dirangkai untuk PROCESSING ELEMENTS processor signals menghasilkan solusi pada diagram jaringan kerja. Diagram kerja harus digambarkan susunannya seperti struktur di bawah ini.INPUT ELEMENTSInput signalsKatup penentu arah dapat mempunyai fungsi sebagai pengontrol ENERGY SUPPLY sensor, prosesor atau aktuator. Apabila katup penentu arahSource dipergunakan untuk mengontrol gerakan sebuah silinder makakatup ini berfungsi sebagai pengontrol aktuator. Apabila dipakai mengolah sinyal maka katup iniberfungsi sebagai prosesor. Bagitu pula bila dipakai sebagai peraba sebuah gerakan makaberfungsi sebagai sensor. ACTUATORS ACTUATING DEVICES Pneumatic cylinders Rotary actuators Outputs Indicators ACTUATING DEVICES CONTROL ELEMENTS Control signals Directional control valves PROCESSINGPROCESSOR Directional control valves ELEMENTS Logic elements Processor signals Pressure control valves SENSORS Directional control valves INPUT ELEMENTS Limit switches Input signals Pushbuttons Proximity sensors ENERGY SUPPLY Compressor ENERGY SUPPLY Receiver Source Pressure regulator Air service equipment 7. 474.1.4 Simbol-Simbol Dan Standard Pada PneumatikPengembangan sistem pneumatik dibantu oleh metoda penunjukkan elemen dan jaringan kerja.Simbol digunakan untuk masing-masing indicator elemen yang mempunyai karakteristik sbb:- Fungsi - Metoda aktuasi - Jumlah sambungan- Jumlah - Prinsip kerja - Penunjukkan arah jaringanTapi simbol-simbol tidak bisa menunjukkan karakter seperti:- Ukuran dari sebuah komponen- Bagian Manufaktur, metoda konstruksi ataupun harga- Orientasi dan sambungan komponen- Detail fisikSimbol-simbol pneumatik yang digunakan berdasarkan DIN (Deutche Institut fur Normung) No.1219 dan sudah dijadikan ISO dengan nomor yang sama.1. Simbol yang digunakan untuk konversi energi dan preparasi SupplyCompressor Fixed capacityAir receiver and Tjunction Service equipmentFilter Separation and filtration of particlesWater separatorPartial water removalLubricator Metered quantities of oil passed to the air streamPressure regulator Relieving type vent hole for excess upstream pressure adjustable Combined symbolsAir service unitFilter, regulator, gauge,lubricator 8. 48Simplified air service unitPressure source2. Simbol katup penentu arah (simbol penyeimbangan) Pergantian posisi katup digambarkan dalam kotak bujursangkar (square) Jumlah kotak menunjukkan banyaknya pergantian posisi yang dimiliki katup Garis-garis menunjukkan adanya aliran, panah menandakan arah aliran Posisi tertutup dijelaskan di dalam kotak dengan memberikan garis menyilang tegak lurus (seperti huruf T) Sambungan (inlet dan outlet) digambarkan oleh garis-garis di luar kotak dan digambarkan menurut posisi awal katup3. Simbol katup pengatur arah, sambungan port dan posisiJumlah portJumlah posisi2(A) 2/2 Way directional control valve1(P) 2(A)Way directional