aktuator mekanik

7/22/2019 aktuator mekanik

1/32

Motor Penggerak


2/32

Aktuator mekanik

Mekanisme adalah perangkat2 yang dipandang sebagai konverter

gerakan yang mentransformasikan bentuk gerakan satu menjadigerakan berbentuk lainnya .

Elemen Mekanik diantaranya untuk Penggunaan:

linkage, cam, roda gigi (gear), rack & Pinion, rantai, belt dsb

Tipe gerakan

Batasan derajad kebebasan

Beban yang dibawa


3/32

Rachet dan pawl

Gigi rachet digunakan untuk mekanisme penguncisewaktu menahan suatu beban. Pawl adalah batangpengunci. Berbentuk roda gigi miring dengan lengan pengunciyang disebut pawl

Rachet gear dapat berputar bebas pada satu arahsedang pada sebaliknya terkunci oleh lengan pawl. Jika lengan pawl direnggangkan thd gigi rachetbebas Untuk menarik beban (winding)untuk mencegahunwinding jika handle dilepaskan.


4/32

Penggerak belt dan rantaiPenggerak belt pada dasarnya adalah sabuk (belt) denganpasangan silinder(pulley) pemegang belt.Gerakan dari silinder yang satu ditransfer ke derakansilinder yang lain dengan bantuan belt.Menggunakan friksi agar dapat silinder 1 dapatmenggerakkan beltMenggunakan friksi agar belt dapat memutar silinder ke 2.Untuk gerakan transfer searah, berlawanan arah dengan

pengaturan posisi belt. (crossed belt dan open belt)Untuk gerakan dengan kecepatan sama, direduksi ataidipercepat dengan pemilihan ukuruan pulley2 nya.


5/32

Ada 4 tipe dari belt yang dapat digunakan:Berdasarkan kegunaannya belt dapat dibentuk untukmenghasilkan beberapa tipe yaitu: Flat Round V belt Timing belt

Aspek mekanik pemilihan motor:Sistem penggerak motor sangat diperlukan secaramekanik untuk memutar poros yang dihubungkandengan beban.Faktor2 yang harus dipertimbangkan :

Momen inersia danTorsi motor


6/32

Momen inersia:Torsi yang diperlukan untuk beban dengan momeninersia IL dengan percepatan sudut a IL. aTorsi untuk akselerasi motor T

M= I

L. a

Muntuk

Akselerasi beban TL = IL . aLPoros motor, tanpa gear, mempunyai akselerasi sudutdan kecepatan sudut yang sama.Daya diperlukan untuk akselerasi sistem secarakeseluruhan

Daya = TM.

+ TL.Jadi:

Daya= (IM + IL ). a. Gear ratio G= L /ML = kecepatan sudut bebanM= kecepatan sudut motor

Daya dihasilkan oleh torsi motor TM adalah TM. sehingga :T = (IM + IL ). A


7/32

torsi untuk memperoleh percepatan sudut diminimisasi jikaIM = IL . Untuk kinerja optimum momen inersia daribeban = momen inersia motor.

Pertimbangan torsi motor:Gambaran karakteristik torsi dan kecepatan motor secaraumum.Pada operasi kontinu torsi maximum adalah = stall torquePada operasi non kontinu torsi adalah maximum

Kecepatan maximum terjadi npada operasi non kontinu


8/32


9/32


10/32

Faktor untuk menentukan dalam memilih motorpenggerak dapat ditentukan sebagai berikut:

1. Karakteristik dinamik yang diinginkan2. besarnya daya yang diperlukan sumber dayayang tersedia

Motor step Biasanya digunakan untuk mesin dengan keperluan daya torsi yang terbatas. open loop control untuk posisi


11/32

Motor stepper adalah suatu alat yangmenghasilkan rotasi dengan cara langkah

sudut yang sama, untuk setiap pulsa digitalyang dicatukan ke inputnya

Misal dengan 1 pulsa menghasilkan rotasi 60

maka jika diberikan 60 pulsa akanmenghasilkan rotasi 360o

Ada bbrp jenis motor stepper:

Variable reluctance stepper

Permanent Magnet stepper

Hybrid stepper


12/32

1. Variable reluctance stepper

Rotor dari besi lunak berbentuk silinder dengan 4 kutub,stator mempunyai lebih banyak kutub.Jika pasangangulungan , yang berlawanan polaritasnya omendapatkan

arus, terbentuk medan magnet dengan garis gaya daristator pole ke pole rotor terdekat. Karena selalu mencariyang terdekat maka rotor akan bergerak sampai kutub2rotor dan stator akan segaris. Ini yang disebut posisiminimum reluctance. Biasanya tipe stepper motorreluctance menghasilkan sudut step sebesar 15o atau 15o

2. Permanent Magnet stepper Motor mempunyai sebuah stator dgn 4 kutub, setiap

kutub dililit dengan medan gulungan , kumparan padapasangan yang berlawanan terhadap kutub terpasangseri. Pada motor spt digambar rotor berotasi dgn step45o. Untuk jenis motor PM lainnya sudut step umumnya

adalah sebesar 1.8

o

, 7.5

o

, 15

o

, 30

o

, 34

o

, atau 90

o


13/32

Spesifikasi motor stepper

1. Fasa

2. Step angle

3. Holding torque

4. Pull in torque

5. Pull out torque

6. Pull in rate

7. Pull out rate

8. Slew range


14/32

Motor servo DC PM

mudah pengaturannya (control)

efisiensi torsi tinggi perlu perawatan periodik penggantianbrush daerah kerja lebar daya listrik rendah s.d tinggi (10 W - 20KW)

Arah aliran arusdibalikkan olehkumutator


15/32


16/32


17/32

Aktuator Hidraulik


18/32


19/32

Pada sistem otomasi di industri:

inteligensi dan flexibilitas dapat ditingkatkan

dengan memanfaatkan controller berbasismicroprocessor,

Namun untuk gerakan dan kekuatanmencengkeram beban digunakan rangkaianpneumatik ataupun hidraulik

Rangkaian sekuensial juga digunakan untukmenggerakkan pengaktifan solenoid ataupunfluid control valve

Sistem komplek ini sering disebut elektropneumatik dan elektro hidraulik

Komponen mekanik yang sering dipakai:Cam, gear, pulley, belt, sprocket ,chain danmekanisme linkage


20/32


21/32


22/32

Sistem hidraulik tdr dr bbrp komponen sbb: Catu daya hidraulik (hidraulic power supply)

Katup servo Penampung fluida hidraulik Motor hidraulik


23/32

1. Catu daya hidraulik merupakan sumbertenaga sistem ini

2. Mengalirkan fluida hidraulik bertekanan tinggiyang siap di alirkan ke motor hidraulik

melalui katup servo3. pompa mencatu fluida bertekanan tinggi4. pompa biasanya jenis pompa roda gigi(pump

gear), pompa displacement atau pompa axial

5. motor listrik digunakan untuk menggerakkan6. pompa.7. filter halus(fine filter) untuk menyaring

kotoran8. merupakan pelindung sistem servo9. saringan kasar untuk melindungi pompa dari

kontaminasi

Motor hidraulik


24/32

8. check valve untuk mencegah arus balik dariakumulator yang menuju ke pompa

9. katup pengatur tekanan untuk mengontroltekanan supply fluida yang akan dialirkan kesistem servo

10. akumulator untuk menyimpan energi hidraulikdan menghaluskan aliran yang berpulsasi


25/32

Motor hidraulikMotor hidraulik (aktuator hidraulik) dapat berupa:

Motor hidraulik linier dengan output gerakan linier Motor hidraulik rotari dengan output gerakan putar


26/32


27/32

Motor hidraulik rotari

Motor hidraulik rotari lebih banyak digunakan

dibanding jenis yang linier karena memiliki response

yang lebih cepat dan ukurannya lebih kecil.Ada 2 macam Motor hidraulik rotari yaitu:

1. Plunger Motor hidraulik rotari

2. Roll vane Motor hidraulik rotari


28/32


29/32

Untuk mendapatkan sinyal feedback maka Motorhidraulik rotari dilengkapi dengan sensor

resolver ataupun rotari encoder ataupun dapatjuga dengan pemasangan tachometer untukmendapatkan sinyal kecepatan putarannya.

Kerugian penggunaan motor hidraulik sebagaiaktuator penggerak:

Perlu unit power supply yaitu Pompa, motor, filter2, akumulator dan lain2

Akibatnya banyaknya komponen maka hargadari sistem hidraulik sangat mahal

Operasi dapat menimbulkan noise

Motor hidraulik ditinjau dari segi efisiensi adalahefisiensi rendah


30/32


31/32

Kerugian dengan motor hidraulik

Kemungkinan adanya kebocoran pada jaringan

transmisi minyak MUDAH KOTOR.

Adanya dinamik lag pada jaringan transmisikarena perubahan viskositas fluida akibatperubahan temperatur saat dia bekerja.

Fluida kerja mesin hidraulik harus dijaga agartetap bersih dari kontaminasi.


32/32

Documents

aktuator mekanik