ARTIKEL PNEUMATIK

BAB I

PENDAHULUAN

1.2       Latar Belakang

Udara merupakan sumber daya alam dans angat mudah didapatkan sehingga pada realisasi dan aplikasi teknik sekarang ini udara banyak digunakan sebagai penggerak untuk mengontrol peralatan dan komponen-komponennya yang kita kenal sekarang ini dengan pneumatik. Pneumatik berasal dari kata Yunani :pneuma=udara. Jadi pneumatic adalah ilmu yang berkaitan dengan gerakan maupun kondisi yang berkaitan dengan udara. Perangkat pneumatic bekerja dengan memanfaatkan udara yang dimampatkan (compressed air). Dalam hal ini udara yang dimampatkan akan didistribusikan kepada system yang ada sehingga kapasitas system terpenuhi. Tekanan udara yang dibutuhkan pada alat pengontrol pneumatic seperti silinder, katup serta peralatan lainnya adalah 6bar, supaya efektif dan efisien dalam penggunaannya.

Di dalam perkembangannya sistem pneumatik digabungkan dengan sistem elektrik untuk mempermudah pengoperasian yang disebut Sistem Elektropneumatik. Keuntungan penggunaan komponen elektrik sebagai kontrol dari sistem pneumatik adalah sinyal elektrik dapat ditransmisikan melalui kabel secara mudah dan cepat dengan jarak yang jauh. Sedangkan untuk sinyal mekanik atau sinyal transmisi pneumatik lebih rumit.

1.3       Tujuan Penulisan

       Dalam pembuatan makalah ini penulis ingin memaparkan tentang Sistem Pneumatik  . Untuk itu tujuan penulis membuat makalah ini adalah :

a. Untuk  memenuhi  tugas  mata pelajaran Pneumatik yang dibina Bapa Dadang dan Bapa Raswa.

b. Dapat memahami dan mengetahui tentang sistem pneumatik.

c. Dapat memperdalam wawasan dan pengetahuan sistem pneumatik.

1.4.       Sistem Penulisan

a. Judul (cover)

b. Kata Pengantar

c. Daftar Isi

d. Pendahuluan

e. Pembahasan

f. Penutup

BAB II

PEMBAHASAN

2.1       Pengertian Pneumatik

Pneumatik berurusan dengan penggunaan udara yang terkompresi. Paling umum ditemukan, udara terkompresi ini digunakan untuk melakukan pekerjaan mekanis - yakni untuk menghasilkan gerak mekanik dan untuk membangkitkan gaya. Gaya gerak pneumatik bertugas untuk mengkonversikan energi yang tersimpan dalam udara terkompresi itu menjadi suatu gerakan/mekanik. Silinder-silinder paling umum digunakan untuk penggerak pneumatik. Silinder silinder tersebut mempunyai ciri dengan konstruksi yang kuat, suatu kisaran jenis/tipe yang luas, instalasi yang sederhana, dan harga/kinerja yang menguntungkan. Sebagai akibat dari manfaat ini, maka pneumatik digunakan dalam suatu kisaran aplikasi yang luas.

Beberapa dari banyak aplikasi pneumatik adalah :

● Penanganan benda kerja (seperti penjepit, penentu posisi, pemisah, penumpuk, pemutar)

● Pengemasan

● Pengarsipan

● Pembukaan dan penutup pintu (seperti bis-bis dan kereta api)

● Pembentukan logam (emboss, dan pres)

● Pengecapan

Dalam stasiun pemrosesan pada Gambar 1.2, maka tabel indeks putar, isian,

penjepit, dan Contoh aplikasi piranti pembuka serta penggerak berbagai alat

adalah pneumatic

            Syarat-syarat teknik kontrol dasar

Gaya gerak pneumatik hanya dapat melakukan pekerjaan secara bermanfaat apabila gerakan mekanik mereka cermat dan dilaksanakan pada waktu yang tepat, dan pada urutan yang benar. Mengkoordinasikan rangkaian gerakan adalah tugas dari kontroler.

                        Sistem kontrol pneumatik dan elektropneumatik

Baik kontroler pneumatik dan elektropneumatik mempunyai suatu bagian tenaga/daya pneumatik . Bagian kontrol sinyal berbeda-beda sesuai dengan jenisnya.

• Dalam suatu kontrol pneumatik, komponen-komponen pneumatic digunakan, yakni berbagai jenis katup, sequencers* (perangkai), dan penghambat udara, dst.
• Dalam suatu kontrol elektropneumatik, bagian kontrol sinyal terbuat dari komponen-komponen elektrik, umpamanya, dengan tombol input elektrik saklar proksimitas, relai, atau kontroler logis yang dapat diprogram.

            Keuntungan dari kontroler elektropneumatik

Kontroler elektropneumatik mempunyai keuntungan berikut ini dibandingkan dengan sistem kontrol pneumatik:

• Keandalan yang tinggi (lebih sedikit bagian bergerak yang dapat terkena keausan oleh pemakaian)
• Perencanaan dan upaya uji serah terima lebih rendah, terutama untuk kontrol yang rumit.
• Upaya instalasi lebih rendah, terutama ketika komponen-komponen modern, seperti terminal-terminal katup digunakan.
• Perubahan informasi yang lebih mudah di antara beberapa kontroler. Kontroler-kontroler elektropneumatik telah memposisikan diri dalam praktek industrial modern dan aplikasi sistem kontrol pneumatik murni terbatas pada beberapa aplikasi khusus.

2.2       Komponen Elektris

Sistem kontrol elektrik ini disupply dengan listrik yang berasal dari unit electric power supply.

1.      POWER SUPPLY

Unit power supply terdiri dari modul-modul berikut:

Modul unit power supply

transformer utama yang mengubah voltase dari sumber supply (misalnya 220 volt) menjadi voltase output (umumnya 24 volt)

·         Rectifier dan kapasitor untuk membangkitkan voltase langsung

·         Regulator/Stabilization untuk menstabilkan voltase langsung

2.      Relay dan contactor

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi

(solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik.

Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut :

• Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar.

• Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.

Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbaik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.

Konfigurasi dari kontak-kontak relay ada tiga jenis, yaitu:

• Normally Open (NO), apabila kontak-kontak tertutup saat relay dicatu

• Normally Closed (NC), apabila kontak-kontak terbuka saat relay dicatu

Change Over (CO), relay mempunyai kontak tengah yang normal tertutup, tetapi ketika relay dicatu kontak tengah tersebut akan membuat hubungan dengan kontak-kontak yang lain.

Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman.Relay jenis lain ada yang namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnet hilang dan kontak kembali terbuka (off).

Gambar relay

Prinsip Kerja Relay

Relay terdiri dari Coil & Contact

coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contactadalah  sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik dicoil.  Contact ada 2 jenis : Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan  Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close).  Secara sederhana berikut ini prinsip kerja darir elay : ketikaCoil mendapat energi  listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan contact akan menutup

  Gambar Prinsip Kerja Relay

2.3       KOMPONEN PNEUMATIS

Pada mulanya, pneumatik digunakan untuk melakukan tugas-tugas mekanik yang sederhana, namun dengan semakin berkembangnya teknologi, fungsi pneumatik semakin meluas sehingga memegang peranan penting dalam system otomasi.

Prinsip pneumatik digunakan antara lain untuk melakukan aplikasi-aplikasi berikut ini:

• Untuk menentukan status processor (sensor)
• Informasi processing (processor)
• Switching actuator dengan alat dari elemen control akhir
• Melakukan kerja (actuator)

Komponen pneumatik dapat melakukan beberapa tipe gerakan, yaitu:

• Gerakan linear
• Gerakan memutar
• Gerakan melingkar

Gerakan linier

• Single acting cylinder

Silinder bergerak akibat udara yang masuk pada katub sehingga mendorong piston. Gerakan kebalikan diakibatkan oleh spring.

• Double acting cylinder

Pada double acting cylinder, gerakan kembali bukan diakibatkan oleh spring, tetapi karena katup 2.

Gerakan memutar

• Rotary cylinder

Design dari rotary cylinder sama dengan double acting cylinder. Akan tetapi pada piston rod terdapat tooth gear profile.Piston rod menggerakkan gear wheel. Gerakan rotary ini menghasilkan gerakan linier.

• Rotary actuator

Pada Rotary actuator, force (tenaga) disalurkan ke drive shaft melalui sebuah vane (kipas angin)

2. 4      Komponen EleKtro pneumatik

Elektropneumatik merupakan kombinasi energi antara pneumatik dan elektrik. Power pneumatik berasal dari compressed air sedangkan elektrik berasal dari listrik. Komponen yang menggunakan elektropenumatik adalah solenoid valve. Solenoid valve menggerakkan katup (posisi buka/tutup) dikarenakan suppy elektrik pada solenoid. Prinsip konversi sinyal elektrik ke sinyal pneumatik adalah sbb :

Untuk contoh kasus adalah 3/2 way solenoid valve. Pada posisi normal (tidak ada sinyal elektrik), maka tidak ada udara yang mengalir dari katub 1, tetapi ada aliran udara dari katup 2 ke 3. Setelah ada sinyal listrik pada solenoid (valve diaktuasikan), maka akan mendorong silinder sehingga udara mengalir dari katup 1 ke 2 dan katup 3 menjadi tertutup.

Solenoid Valve

Valve berfungsi mengatur supply udara ke komponen pneumatik, misalnya silinder. Beberapa jenis valve diantaranya adalah :

1. 2/2-way solenoid valve
2. 3/2-way solenoid valve
3. 5/2-way solenoid valve
4. 5/2-way double solenoid valve
5. 5/3-way solenoid valve

2/2 way solenoid valve

2/2 way solenoid valve memiliki dua port dan dua posisi (buka, tutup). Tipe ini jarang digunakan kecuali pada valve on-off, karena hanya memiliki satu fungsi yaitu untuk mengatur lewatnya aliran sinyal dan tidak dapat melepas udara ke atmosfer pada posisi tutupnya.

3/2 way solenoid valve

Valve ini memiliki dua posisi dan tiga port. Posisi normal ditunjukkan pada katup 1 (normally closed). Pada saat listrik mengalir pada solenoid, udara mengalir dari katub 2 ke 3. Valve kembali ke posisi semula dengan adanya spring.

5/2-way solenoid valve

5/2-way solenoid valve menghasilkan dua gerakan dan memiliki 5 port. Padaposisi normal udara mengalir dari katub 1 ke 2 dan 4 ke 5, katub 3 tertutup. Pada saat arus mengalir pada solenoid, udara mengalir dari katub 2 ke 3, 1 ke 4, dan katub 5 tertutup. Valve  kembali ke posisi awal dengan menggunakan srping.

5/2-way double solenoid valve

valve ini sama seperti valve 5/2 way solenoid valve. Perbedaanya hanya pada gerakan kembali valve ke posisi semula. Gerakan kembali pada pada valve ini disebabkan oleh solenoid lain, jadi bukan karena spring.

5/3-way solenoid valve

Valve ini menghasilkan tiga gerakan. Gerakan tambahan tersebut adalah stop. Pada posisi normal atau setiap tidak ada arus yang mengalir pada solenoid 14 maupun 12, semua katub dalam posisi close yang berarti pada komponen yang digerakkan berada pada posisi berhenti.

SERVICE UNIT

Pressure regulator berfungsi untuk menyesuaikan jumlah compressed air yang disuplai ke system operasi untuk mengatur fluktuasi tekanan (pressure).Pressure Gauge menunjukkan tekanan (pressure) preset.Filter Unit dengan pemisah udara membersihkan compressed air dari kotoran, karat, pengembunan, dll.