Memahami dasar dasar sistem pneumatik - Setelah mempelajari materi
tentang sistem Pneumatic, peserta didik dapat memahami dan menjelaskan sistem
pneumatik serta memahami rangkaian sistem pneumatik beserta simbol-simbolnya.
Berbagai macam jenis pekerjaan manusia mulai dari yang membutuhkan tenaga yang
besar tetapi kecepatanya lambat, ada yang kecepatannya cepat tetapi tenaganya
kecil, inovasi dibidang teknologi sejalan dengan meningkatnya model dan macam
kebutuhan manusia, ini yang melatarbelakangi perkembangan dan inovasi dibidang
teknologi.
Bagaimana mencipkan sebuah produk dengan kualitas baik dan ramah lingkungan
dan memanfaatkan potensi yang ada di sekitar kita, sistem pneumatik-lah yang
memanfaatkan media udara untuk merubah energi mekanik ke bentuk energi mekanik
yang lain. Sistem pneumatik banyak sekali digunakan untuk kebutuhan
otomatisasi, alat ukur dan sebagainya sesuai keperluan manusia.
Pengertian sistem pneumatik
Menurut pengertian bahasa ilmu pengetahuan dan otomasi industry pneumatik
merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak, keadaan-keadaan
keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbangan, pneumatik berasal dari
bahasa Yunani “ pneuma” yang berarti “ napas “ atau “udara”. jadi pneumatik
berarti terisi udara atau digerakan oleh udara bertekanan.
pneumatik merupakan cabang teori aliran atau mekanika fluida dan tidak hanya
meliputi aliran-aliran udara melalui suatu sistem saluran, yeng terdiri atas
pipa-pipa, selang-selang tetapi juga aksi dan penggunaan udara bertekanan.
Sistem pneumatik adalah sistem tenaga fluida yang mengunakan udara sebagai
media transfer dimana udara di mampatkanatau di kempa dengan menggunakan
kompresor dan disimpan di dalam tanki udara kompresor untuk setiap saat siap
digunakan.
Mekanisme sistem pneumatik
Mekanisme kerja sistem pnematik adalah merubah tenaga mekanik menjadi tenaga
peneumatik dan dari tenaga pneumatik diubah ke tenaga mekanik yang
diinginkanatau sesuai kebutuhan. perhatikan alur berikut sebagai gambaran
mekanisme sistem Pneumatic.
gambaran sederhana mekanisme sistem Pneumatic |
Inilah gambaran sederhana mekanisme sistem pneumatik dimana A sumber energi
awal yang dimilki untuk mendapatkan udara bertekanan, B adalah actuator atau
silinder pneumatik dan C adalah kerja pneumatik yang diinginkan. bebrapa
bidang aplikasi di industry yang menggunakan sistem pneumatik dalam hal
penanganan material adalah sebagai berikut:
- pencekam benda kerja
- penggeseran benda kerja
- pengaturan posisi benda kerja
- pengaturan arah benda kerja
- Clamping dan sebagainya
- udara tersedia dimana saja dan dengan jumlah yang tidak terbatas
- udara mudah digerakan/ dipindahkan, baik di dalam pipa ataupun selang
- udara tidak mudah terbakar, sehingga safetynya tidak sulit
- Jika terjadi kebocoran pada tabung kompresor/ penampung udara tidak menyebabkan pencemaran/ kontaminasi.
- pemindahan daya sangat cepat
- perubahan daya dan kecepatan mudah diatur/ dikendalikan
Di samping memiliki beberapa keuntungan sistem pneumatik juga memiliki
beberapa kerugian, diantaranya adalah:
- Udara yang dimampatkan harus dipersiapkan secara baik hingga memenuhi syarat
- Tekanan udara susah dipertahankan dalam waktu bekerja
- Suara yang keluar cukup keras, sehingga berisik
- Udara bertekanan mudah mengembun.
Rangkaian sistem pneumatik
Seperti halnya sistem-sistem kerja yang lain, sistem pneumatik juga
memerlukan komponen-komponen yang lain untuk mendukung proses bekerjanya
sebuah sistem pneumatik yang baik.
GBR.2 Rangkaian Sistem Pneumatik |
Untuk mengendalikan atau untuk mengontrol sistem pneumatik kita mengenal
dua cara pengendalian sistem pneumatik
1. Pengendalian langsung (direct control)
pengendalian langsung adalah apabila udara hasil pemampatan langsung
mengalir ke final control elemen yang langsung mengendalikan gerakan
actuator. Dipakai untuk sistem sistem yang sangat sederhana.
Diklasifikasikan menjadi dua yaitu:
a. direct control silinder kerja tunggal
Contoh rangkaian direct control kerja tunggal dengan menggunakan katup 3/
2 pembaliknya menggunakan pegas.
GBR.3 Direct control silinder kerja tunggal |
b. direct control silinder kerja ganda
Contoh rangkaian direct control silinder kerja gAnda dengan menggunakan
katup 5/ 2 dengan pembalik pegas.
GBR.4 Direct control Silinder kerja ganda |
2. Pengendalian tidak langsung (indirect control)
pengendalian tidak langsung adalah apabila udara hasil pemampatan melalui
bermacam macam control elemen, yang menggunakan sinyal input, sinyal– sinyal
pemeroses lalu sinyal-sinyal control akhir. Beberapa contoh rangkaian
pengendalian tidak langsung:
a. indirect control silinder kerja tunggal
Contoh rangkaian indirect control silinder kerja tunggal dengan menggunakkan
katup 3/ 2 penggerak tombol sebagai signal input dan katup 3/ 2 penggerak
udara sebagai final control element dengan menggunakan pembalik pegas
Rangkaian indirect control silinder tunggal |
b. indirect control silinder kerja ganda
Contoh rangkaian indirect control silinder kerja gAnda dengan dengan
menggunakan katup 3/ 2 sebagai pemasok sinyal input dan katup 4/ 2 sebagai
final control element.
GBR.6 Rangkaian indirect control silinder ganda |
c. Sirkuit semi otomatis
Contoh rangkaian semi otomatis dengan menggunakan katup 4/ 2 sebagai final
elemen control. bilamana tombol 1. 2 ditekan, maka udara pemandu mengalir
menuju katup 1. 1 dan akan mengubah pisisi katup 1. 1 sehingga piston
bergerak maju, dan kemudian secara otomatis akan bergerak mundur setelah
piston menyentuh katup 1. 3.
GBR. 7 Rangkaian Semi Otomatis |
d. Sirkuit otomatis
Sirkuit otomatis adalah sirkuit yang akan beroperasi secara terus menerus
(continue) ketika katup star/ mulai (switch on) di hidupkan dan akan
berhenti jika katup star/ mulai diberhentikan (switch off).
GBR.8 Rangkaian Sircuit Otomatis |
Simbol Simbol sistem pneumatik
Untuk membuat wirring diagram sebuah sistem Pneumatic diperlukan
simbolsimbol Pneumatic untuk mempermudah dalam pembuatan wirring diagram dan
lebih mudah dalam memahaminya, berikut simbol-simbol sistem Pneumatic yang
sering digunakan pada wirring diagram Pneumatic:
Komponen sistem pneumatik
Untuk membaut sebuah sistem yang dapat bekerja sesuai dengan keinginan,
diperlukan komponen komponen untuk mendukung berjalanya sistem tersebut.
Komponen-komponen yang dibutuhkan sesuai dengan desain rancangan yang akan
dibuat. Banyaknya jumlah komponen yang dibutuhkan, jenisnya dan lainnya
tergantung pada jenis alat yang akan dibuat, semakin kompleks alat yang akan
dibuat semakin kompleks juga komponen yang diperlukan. Perhatikan diagaram
berikut!
Diagram Komponen Sistem Pneumatik |
Sinyal masukan atau input element mendapat energi langsung dari sumber
tenaga (kompresor yang menghasilkan udara bertekanan) kemudian diteruskan ke
pemroses sinyal, sinyal masukan yang masuk ke pemroses element akan diproses
secara logic untuk diteruskan ke final control element, final control
element akan mengarahkan ke output (actuator) sebagai hasil akhir sistem
pneumatiknya. Berdasarkan diagram di atas, maka komponen–komponen sistem
pneumatik yang digunakan antara lain:
1. Udara dan perlakuanya
Dalam sistem pneumatik, udara yang baik, bersih sangat diperlukan untuk
kelancaran sistem. Udara bertekanan dari kompresor dimungkinkan masih
mengandung kotoran, Untuk mendapatkan udara tersebut, maka dibutuhkan
filter, regulator dan lainnya
2. Konduktor dan Konektor
Untuk merangkai seluruh komponen komponen pneumatik diperlukan konduktor
untuk membawa udara bertekanan baik ke sistem hingga sampai ke actuator.
Konduktor dapat berupa pipa, tabung (tube), slang fleksibel dan
sebagainya. Untuk menyambung antara konduktor dengan komponen sistem
pneumatik yang lain diperlukan konektor, konektor bisa burupa soket, plug
dan lainnya sesuai bahan konduktor yang digunakan.
3. Valve atau katup
Komponen control banyak sekali digunakan dalam sistem sesuai dengan
kompleksitas sistem pneumatiknya. Beberapa model katup atau valve:
- Katup pengarah (directional control valve). katup pengarau atau directional control valve berfungsi untuk mengatur atau mengendalikan arah udara bertekanan yang akan menggerakan actuator dan memililki jenis dan macam sangat banyak
- Katup pengatur tekanan (pressure control valve). Katup pengatur tekanan berfungsi untuk mengatur besar kecilnya tekanan udara yang keluar dari kompresor yang akan masuk ke dalam sistem Pneumatic dan memilki jenis dan macam yang banyak.
- Katup pengontrol aliran (flow control valve). Katup pengontrol aliran berfungsi untuk mengontrol/ mengendalikan besar kecilnya udara bertekanan, karena volume udara yang mengalir akan berpengaruh pada besar kecilnya daya dorong udara tersebut.
4. Aktuator atau work element
Actuator berfungsi untuk menghasilkan gerak atau usaha sesuai sistem yang
dibuat sebagai akhir dari langkah sistem pneumatik. Dimana actuator
dikelompokan menjadi
a. penggerak lurus
hasil kerja dari actuator berupa dorongan gerak lurus, yang berasal dari
actuator tipe single acting Cylinder ataupun doble acting Cylinder.
b. penggerak putar
hasil kerja dari actuator berupa gerak putar, baik gerak putar yang
berasal dari model Air motor (motor pneumatik) atau limited rotary
actuator.
Rangkuman Dasar Sistem pneumatik
- Sistem pneumatik adalah sistem tenaga fluida yang menggunakan udara sebagai media transfer dimana udara dimampatkan atau di kempa dengan menggunakan kompresor kemudian udara bertekanan disimpan pada tabung udara untuk setiap saat siap untuk digunakan.\
- Beberapa keuntungan mengunakan sistem pneumatik:
- udara tersedia dimana saja dengan jumlah yang tidak terbatas
- Udara mudah dipindahkan/ diregakan, baik di dalam pipa ataupun selang
- Udara tidak mudah terbakar, sehingga safetynya tidak begitu sulit
- Jika terjadi kebocoran pada tangki penampungan udara bertekanan, tidak menimbulkan kontaminasi pada lingkungan sekitar kebocoran.
- pemindahan daya sangat cepat.
- Beberapa kerugian menggunakan sistem pneumatik
- udara yang dimampatkan harus dipersiapkan dengan baik hingga memenuhi syarat
- tekanan udara susah dipertahankan sewaktu bekerja
- suara yang keluar keras/ bising
- udara yang bertekanan mudah mengembun