Sistim Pneumatik Dan Hidroli1

8/18/2019 Sistim Pneumatik Dan Hidroli1

1/45

Sistim Pneumatik dan Hidrolik - Kuliah 1

Pengantar

Kata pneumatik diturunkan dari kata bahasa Yunani Pnema yangberarti udara. Lebih jauh, pneumatik didefenisikan sebagai suatuilmu mengenai sistim-sistim udara bertekanan. Sebelum era1950-an, sistim-sistim pneumatik telah dipergunakan dalamprses-prses mekanis sederhana. Sekarang ini, sistim-sistimpneumatik memainkan peranan yang sangat penting didalambidang tmatisasi, hal ini ditunjang pula leh perkembanganteknlgi di bidang sensr, prsesr dan a!tuatr.

Se!ara umum, pneumatik berarti suatu aplikasi udara bertekanansebagai media kerja dan media kendali pada aplikasi-aplikasiindustri. Silinder pneumatik merupakan jenis a!tuatr yang umumdigunakan sebagai a!tuatr gerakan lurus, hal ini disebabkankarena silinder tersebut memiliki harga yang murah, mudahdipasang, knstruksi yang kuat dan tersedia dalam berbagaiukuran langkah kerja.


2/45

"ambar 1. #lat $engangkat %eban dengan &enggunkan 'enaga$neumatik

"ambar 1 menunjukan suatu !nth sistim pneumatik yangdigunakan untuk mengangkat(memindahkan beban )*+. Sumbertenaga utama adalah kmpresr, yang mengisap udara dariatmsr dan menaikan tekanannya. dara bertekanan tinggi iniselanjutnya disimpan didalam tangki penampung. darabertekanan terlebih dahulu disaring dan didinginkan sebelumdisimpan pada tangki penampung. Kmpresr digerakan denganmenggunakan mtr listrik, sumber tenaga listrik untuk mtr

listrik penggerak kmpresr dikendalikan dengan menggunakansaklar tekanan. ika tekanan udara pada tangki penampung telahmen!apai yang diinginkan maka saklar tekanan akanmemutuskan sambungan daya listrik ke kmpresr.

Sebaliknya jika tekanan pada tangki penampung turun dari nilaiyang telah ditentukan, maka saklar tekanan akan

menyambungkan daya listrik ke kmpresr. /engan demikian,tekanan udara di dalam tangki penampung dapat dijaga padasuatu tekanan yang relatif knstan. Selanjutnya udara bertekanandialirkan melalui peralatan-peralatan pneumatik untuk dipakaimengangkat beban )*+. $ada saat udara bertekanan mengalirmelalui saluran masuk #, silinder pneumatik akan memanjangkeatas, sehingga beban terangkat. Sebaliknya jika udarabertekanan dialirkan melalui saluran masuk %, maka silinderpneumatik akan memendek dan beban )*+ dibaa turun. Saluranbuang berguna untuk melepaskan udara bertekanan ke atmsrsetelah digunakan didalam silinder pneumatik.


3/45

"ambar . 2nth #plikasi Sistim $neumatik untuk $enyimpanan%enda Kerja

"ambar menunjukkan !nth aplikasi sistim pneumatik diindustri, dimana sebuah silinder pneumatik dipakai untukmendrng(mengeluarkan benda kerja dari tempat penyimpanan

benda kerja.

Sistim Pengumpan Benda Kerja


4/45

"ambar 3. 2nth #plikasi Sistim $neumatik untuk transprtbenda kerja

#plikasi lain sistim pneumatik diperlihatkan juga pada "ambar 3.

/isini sistim pneumatik digunakan pada sistim pengumpanberputar untuk benda kerja berupa lembaran-lembaran. %endakerja yang berupa lembaran diambil dari tempat penyusunannya)8+ leh pengisap-pengisap )1+ yang ditempatkan pada piringanyang dapat berputar )4+, kemudian ditempatkan pada kn4eyrbelt )2+ untuk diprses lebih lanjut pada mesin )3+. #lat pemutar)5+ berfungsi untuk memutar pengisap-pengisap, sedangkan alatpengangkat )+ berfungsi untuk menggerakan alat transprt naik- turun. #lat pengangkat elektrmekanik )7+ digerakan lehpenggerak )6+ untuk bergerak naik 6 turun. %enda kerja yang

berupa lembaran-lembaran disusun diatas dudukan pengangkat)10+

Pembagian Sistim Pneumatik Berdasarkan Tekanan yangDigunakan:

• Sistim pneumatik tekanan rendah70 - 150 k$a )0 - 1.5 bar r 0 -1.8 psi+

• Sistim pneumatik tekanan nrmal7150 - 1000 k$a )1.5 - 1 bar r 1.85 -3 psi+

• Sistim $neumatik tekanan tinggi7 100 k$a )1 bar r 3psi+

Karakteristik umum silinder pneumatik:

• /iameter7 - 30 mm

•

$anjang langkah )strke+7 1 - 000 mm

• 'enaga7 6 50 k:

• Ke!epatan trak7 0.0 6 1 m(s

Elemen Sistim Pneumatik


5/45

"ambar ;. /iagram %lk Kmpnen-kmpnen Sistim $neumatik

Kmpnen-kmpnen dasar dari suatu sistim pneumatik dansusunan kneksi tiap elemen diperlihatkan pada "ambar ;.%agian paling baah dari susunan kneksi terdapat elemensumber tenaga atau sumber energi, yang tentu saja berupa udarabertekanan yang dihasilkan leh kmpresr. Sumber tenaga angin

dihubungkan kepada elemen penerima sinyal input )dalam haludara bertekanan+ dan selanjutnya melanjutkan udarabertekanan tersebut kepada elemen pemrses. %erikutnya,elemen pemrses menggerakan elemen utput atau a!tuatruntuk melakukan kerja )dalam hal ini melakukan gerakan+.

Elemen Sistim Pneumatik )lanjutan kuliah-1+

/etail yang lebih diperluas dari "ambar ; ditunjukkan pada"ambar 5, pada mana gambaran yang lebih lengkap dari elemen-

elemen penyusun suatu sistim pneumatik diperlihatkan, disertaidengan !nth gambar dan simbl-simbl masing-masing.


6/45

"ambar 5. Simbl


7/45

"ambar . /iagram #liran Sinyal dan Susunan =ardare Sistim$neumatik

Produksi dan Distribusi Udara Bertekanan

Sumber energi atau sumber udara bertekanan yang digunakanuntuk menggerakan sistim pneumatik terdiri dari kmpnen-

kmpnen sebagai berikut7

• Kmpresr

• 'angki udara

• $engatur tekanan udara

• Saluran distribusi udara bertekanan


8/45

"ambar 8. >nstalasi $enyedia dara %ertekanan

$ada "ambar 8, ditunjukkan layut perpipaan dari salurandistribusi udara bertekanan dengan gardien kemiringan sebesar 16 ? yang bertujuan untuk menangkap air agar dapat mengalirkeluar ke saluran pembuangan. ika terjadi tingkat kndensasiyang tinggi pada udara bertekanan yang dihasilkan maka

diperlukan untuk menggunakan alat pengering udara agar tingkatkelembaban dari udara yang dihasilkan dapat diatur sesuaikebutuhan. Kelembaban yang tinggi akan pada dari udarabertekanan dapat merusak suatu sistim pneumatik.

dara dikmpresi sehingga berkurang kerapatannya sebesar 1(8dari ukuran semula. Kegagalan-kegagalan pada sistim pneumatikdapat dikurangi melalui penyiapan udara bertekanan untukmenggerakan sistim dengan benar. %eberapa hal yang perludiperhatikan agar dapat menghasilkan udara bertekanan yang

bermutu tinggi adalah hal-hal sebagai berikut7


9/45

• 'ersedianya jumlah udara yang !ukup untuk seluruhkeperluan pemakaian.

• 'ipe kmpresr yang digunakan harus sesuai dengan yang

diperlukan leh sistim.

• Kapasitas tangki penyimpanan udara dengan 4lume yangsesuai untuk menyimpan udara bertekanan.

• dara yang diisap masuk leh kmpresr harus benar-benarbersih.

• $engaasan terhadap kandungan uap air dari udara yangdikmpresi untuk men!egah krsi dan kelembaban pada

instalasi pneumatik.

• "unakan minyak pelumas jika diperlukan.

• =indari benturan-benturan yang dapat berasal dari tekananudara dan dari hal-hal lainnya. =al ini mirip denganmenghindari @uktuasi tegangan didalam sitim kelistrikan.

• $ersyaratan tekanan udara untuk perasi yang dimintaharus dipenuhi.

• Saluran-saluran buang udara harus tersedia dengan baik.

• Aan!angan sistim distribusi udara harus sesuai denganstandar teknis yang telah ditetapkan.

Kmpnen-kmpnen sistim pneumatik diran!ang untukberperasi pada tekanan udara 6 10 bar maksimum. /alamprakteknya, untuk alas an-alasan eknmi dan keselamatan,maka kmpnen-kmpnen pneumatik dianjurkan untukdigunakan pada daerah tekanan udara antara ; 6 bar atau ;00 600 k$a. ntuk keperluan ini, kmpresr harus diran!ang untukmenghasilkan tekanan udara antara ;.5 6 .5 bar untukmengantisipasi kerugian-kerugian pada saluran distribusi yangterjadi. Suatu tangki penampun diperlukan untuk mengurangiefek @uktuasi tekanan udara. 'angki penampung difungsikansebagai reser4ir untuk jangka pendek, sehingga mengurangisiklus n-B dari kmpresr.

Saringan Udara (Filter)


10/45

Saringan berfungsi untuk memisahkan materi-materi yang tidakdiinginkan dari udara bertekanan yang dihasilkan, sebelumdidistribusikan ke peralatan penumatik. Saringan juga berfungsiuntuk memisahkan air yang berasal dari kndensasi uap air di

dalam udara bertekanan yang dihasilkan. =asil penyaringan daripartikel-partikel yang tidak diinginkan dan air ditampung padabagian dasar dari unit lter. #ir dan partikel yang tertampungharus sering dibuang melalui saluran pembuangan untukmen!egahnya masuk ke dalam kmpnen-kmpnen pneumatikmelalui udara bertekanan yang didistribusikan.

Pengatur Tekanan Udara

#lat ini digunakan untuk mengatur besar-ke!ilnya tekanan udara

sekunder dari udara bertekanan yang dikirim ke kmpnenpneumatik. $engaturan tekanan di!apai melalui pengaturansekrup pengatur yang terdapat pada bagian atas dari pengaturtekanan.

Unit Pelumasan

#lat ini digunakan untuk men!ampur dan mendistribusikanminyak pelumas dalam bentuk uap ke kmpnen-kmpnen sitimpneumatik. &inyak pelumas digunakan untuk melumasi bagiandalam dari kmpnen pneumatik untuk mengurangi gesekan danmen!egah krsi.

Diagram Sistim Pneumatik

Penentuan abel Komponen

'erdapat dua jenis penentuan label kmpenen untuk menandaisuatu kmpnen didalam diagram sistim pneumatik.

1. $enentuan label dengan menggunakan angka

2. $enentuan label dengan menggunakan huruf

Penggolongan !rup

"rup 07 diberikan kepada semua elemen-elemen sumber energi"rup 1, , 3, C dialkasikan untuk rangakain kendali tunggalmisalnya silinder.


11/45

"ambar . 2nth /iagram Sistim $neumatik

Penentuan abel Komponen

'erdapat dua jenis penentuan label kmpenen untuk menandaisuatu kmpnen didalam diagram sistim pneumatik.

1. $enentuan label dengan menggunakan angka

2. $enentuan label dengan menggunakan huruf

Penggolongan !rup

"rup 07 diberikan kepada semua elemen-elemen sumber energi

"rup 1, , 3, C dialkasikan untuk rangakain kendali tunggalmisalnya silinder.

abel dengan "enggunakan #omor

$%&' $%'dst

nit sumber tenaga udara bertekanan

&' 'dst

Kmpnen tenaga(daya


12/45

&*&' &*'dst


13/45

"ambar #. imbol$imbol untuk Komponen %ransmisi &dara 'ertekanan

Katup Pneumatik

Katup pneumatik merupakan salah satu kmpnen penting didalam peralatan pneumatik. Dungsi utama dari katup-katupdidalam suatu sistim pneumatik adalah untuk mengubah,membangkitkan atau menghentikan sinyal untuk keperluankeperluan penginderaan, pemrsesan, dan pengendalian. Katupdibagi-bagi menjadi beberapa glngan berdasarkan fungsinyadidalam rangkaian penumatik. Katup juga dapat dibagi-bagi

berdasarkan jenis sinyal yang diterima, metde pengaktifan,metde kembali ke psisi semula dan knstruksinya.

Katup yang diperasikan sebagai element sinyal akanmenghasilkan sinyal jika diaktifkan )mis. katup tuas dan katuprler+ dan katup jenis ini akan menghasilkan sinyal yang bergunauntuk memberikan infrmasi mengenai psisi dari prs suatusilinder pneumatik.

'ipe katup pneumatik dapat dikenal melalui,


14/45

• umlah saluran )prts+ yang dimilikinya. &isalnya katupdengan tipe ,3,;,5 prt.

• umlah psisi kerja, misalnya katup dengan , 3 psisi kerja

• &etde pengaktifan, misalnya se!ara manual, dengantekanan udara, atau dengan slenid )listrik+.

• &etde pengembalian ke psisi aal, misalnya dengantenaga pegas, tenaga udara bertekanan atau dengan tenagalistrik )slenid+.

• Dungsi perasi khusus, misalnya melalui fungsi pengambilalihan se!ara manual.

%anyaknya terminal input-utpu atau prt dari suatu katupditunjukkan melalui jumlah garis lurus yang digambar padabagian luar dari ktak. 2nthnya ditunjukkan pada "ambar 10.

"ambar 10. $rinsip dasar psisi katup pneumatik


15/45

Katup Pneumatik Saklar Tekan

Katup dengan tipe saklar tekan dengan 3 prt dan psisi ataulebih sering disebut sebagai katup 3( ditunjukkan simblnyapada "ambar 13. /isebut katup 3( karena memiliki 3 prt atauterminal dan psisi kerja yakni psisi kiri dan kanan.

Katup jenis ini diaktifkan dengan menekannya seperti halnyasaklar tekan pada sistim listrik. "ambar 11 )#+ menunjukkanpsisi atau keadaan katup sebelum ditekan atau diaktifkan,sedangkan "ambar 11 )%+ menunjukkan psisi atau keadaan

setelah katup diaktifkan(diaktifkan )bergeser ke kanan+. ika tidakditekan katup akan kembali ke psisi nrmal )bergeser ke kiri+akibat daya drng leh pegas.


16/45

"ambar 11. aklar %ekan (push$button) neumatik

ada posisi aal dimana katup belum diakti*kan+ udara bertekanan tertahan pada

port no.1. 'ila katup diakti*kan+ maka ruangan (kotak) sebelah kiri akan bergeser


17/45

ke kanan sehingga port no. 1 dan no. 2 akan terhubung. ,engan demikian udaraakan mengalir dari port no. 1 ke port no. 2 dan selanjutnya keluar dari katup.

Keterangan-

1(P) /asuk (nput)

2(A) keluar (utput)

3(R) aluran 'uang (ehaust)

Penggunaan Katup Saklar Tekan 3/2


18/45

"ambar 12. 3ontoh 4plikasi aklar %ekan neumatik Katup Pneumatik Saklar Tekan (lanjutan kuliah )

"ambar 1!. 4dalah diagram rangkaian pneumatik yang menunjukan penggunaan saklar tekan

pneumatik yang secara langsung (direct) menggerakan aktuator atau elemen daya (silinder

pneumatik).


19/45


20/45

"ambar 1!. 3ontoh 4plikasi aklar %ekan neumatik (imbolik) Direct Drive

"ambar 1. imbol untuk /etode 4kti7asi Katup$katup neumatik

Catatan:

• General manual operation- katup untuk operasi umum secara manual

• Pushbutton- katup yang dioperasikan dengan menekan tombol

• Detent lever operation- katup dengan tombol yang dapat terkunci

• Foot pedal operation- katup pedal dioperasikan dengan kaki

• Spring return- kembali ke posisi aal dengan gaya tekan pegas

• Spring centered - berada pada posisi tengah dengan gaya tekan pegas


21/45

• Roller operated - dioperasikan dengan menggunakan roller

• Idle return roller - roller yang bekerja hanya dalam satu arah (arah maju

roller bekerja arah mundur tidak)

• Simol untuk Katup-katup Pneumatik


22/45

•

• "ambar 15. imbol untuk Katup$katup neumatik


23/45

•

• Penampang Melintang Silinder Pneumatik•

• "ambar 16. enampang /elintang ilinder neumatik dalam Keadaan

/emanjang (4) dan keadaan /emendek (')• %erakhir diperbaharui- abtu+ 8 4pril 2012+ 00-18

Katup Pengendali ra-

Katup pengendali arah berfungsi untuk mengatur aliran sinyaludara bertekanan. $enamaan standar untuk katup jenis terdiri

dari dua digit angka yang dipisah leh tanda garis miring )(+.2nth penamaan diberikan pada keterangan dibaah ini,


24/45

Sebagai !nth suatu katup yang diberi kde 3( berarti memiliki3 prt )saluran udara+ dan dua psisi kerja.

Katup pengendali arah dibagi menjadi tiga bagian, yakni

power elements )


25/45

Keteran!an:

• "ambar A- Katup !92 akti*asi dengan udara single piloted (:3)+ kembalike posisi aal dengan tekanan udara

• "ambar "- Katup !92 akti*asi dengan udara doubble piloted (:3)+ kembali

ke posisi aal dengan udara bertekanan

• "ambar C- Katup 592 akti*asi dengan solenoid (:3)+ kembali ke posisi aal

dengan tekanan pegas

• "ambar #- Katup 592 akti*asi dengan udara bertekanan ganda doubble

piloted (:3)+ kembali ke posisi aal dengan udara bertekanan

Katup Pengendali Arah sebagai Elemen Daya

Katup pengendali arah yang di*ungsikan sebagai elemen daya mengatus aliranudara bertekanan ke silinder pneumatic yang akan dikerjakan. &ntuk keperluan ini+

katup ber*ungsi sebagai elemen pengatur gerak maju$mundur dari silinder yangdihubungkan dengan katup tersebut. 3ontoh aplikasi dari katup pengendali arah

dengan *ungsi ketenagaan diperlihatkan pada "ambar 1;. engaturan gerakan

maju$mundur dari silinder diatur dengan memberikan sinyal komando yang sesuai pada port 12 untuk gerakan mundur dan port 1 untuk gerakan maju. inyakkomando dengan tekana udara yang rendah sebesar 6 bar digunakan untuk

mengatur kerja maju$mundur dari silinder pneumatik yang memiliki tekan udarakerja yang lebih besar yakni sebesar 100 bar.


26/45

"ambar 1;. 4plikasi Katup 592 akti*asi dengan udara(4) dan

'entuk


27/45

"ambar 1#. enampang /elintang Katup 592 Doubble Piloted

Keteran!an:

• "ambar 20 (atas) Katup diakti*kan melalui port 12

• "ambar 20 (baah) Katup diakti*kan melalui port 1

Sensor $ekanis % Katup Roller


28/45

"ambar 20. Katup ,iakti*kan dengan =oller

Keteran!an:

• "ambar 20 (a) Katup normal roller

• "ambar 20 (b) Katup idle return roller


29/45


30/45

"ambar 21. 4plikasi Katup ush$button!92 dan katup !92 air piloted springreturn untuk menggerakan silinder pneumatic (indirect drive)

Keterangan -

"ambar 21 (atas) push$button belum diakti*kan+ (baah) push$button diakti*kan.

"ambar 21 menunjukan cara pengendalian gerakan silinder pneumatic secara tidak langsung (indirect diri7e) dimana elemen 1.1 katup !92 spring return ber*ungsi

sebagai elemen kendali arah bagi gerakan maju mundur silinder sebagai akibatkomando yang diberikan dari penekanan katup push$button.


31/45


32/45

"ambar 22. =angkaian neumatik >ogika 4:, (atas) dan >ogika = (bawah)

Catatan:

• Katup 1.6 pada "ambar 22 (4) adalah Katup >ogika 4:,

• Katup 1.6 pada "ambar 22 (') adalah Katup >ogika =

Tael &o!ika

Input X Input Y Output A(AND)

Output A (OR)

1 0 0 1

0 1 0 1

1 1 1 1

Sensor $ekanis % Katup Roller


33/45

"ambar 20. Katup ,iakti*kan dengan =oller

Keteran!an:

• "ambar 20 (a) Katup normal roller

• "ambar 20 (b) Katup idle return roller


34/45


35/45

"ambar 21. 4plikasi Katup ush$button!92 dan katup !92 air piloted springreturn untuk menggerakan silinder pneumatic (indirect drive)

Keterangan -

"ambar 21 (atas) push$button belum diakti*kan+ (baah) push$button diakti*kan.

"ambar 21 menunjukan cara pengendalian gerakan silinder pneumatic secara tidak langsung (indirect diri7e) dimana elemen 1.1 katup !92 spring return ber*ungsi

sebagai elemen kendali arah bagi gerakan maju mundur silinder sebagai akibatkomando yang diberikan dari penekanan katup push$button.


36/45


37/45

"ambar 22. =angkaian neumatik >ogika 4:, (atas) dan >ogika = (bawah)

Catatan:

• Katup 1.6 pada "ambar 22 (4) adalah Katup >ogika 4:,

• Katup 1.6 pada "ambar 22 (') adalah Katup >ogika =

Tael &o!ika

Input X Input Y Output A(AND)

Output A (OR)

1 0 0 1

0 1 0 1

1 1 1 1

Rantai Kendali Sistim Pneumatik


38/45

"ambar 2!. 3ontoh =antai Kendali istim neumatik

3atatan-

• Power component (14)- komponen penggerak

• Control element (1?2)- elemen kendali

• Processing element (1?1)- elemen pemrosesan

• Input element (11+ 12+ 1!)- elemen$elemen masukan

• Supply element (0@+ 0)- elemen$elemen pemasok udara bertekanan


39/45

"ambar 2. erbandingan 4liran n*ormasi antara istim neumatik dengan istim

Alektronik

"ambar 25. tandar garis sinyal pada diagram ,$

#ia!ram #ispla'ement-Step (#-S) Sistim 2 Silinder


40/45

"ambar 26. ,iagram ,isplacement$tep (,$)

rut-urutan erakan Silinder

>angkah 1- 11 dan 21 diakti*kan ilinder 14 maju

>angkah 2- 1! diakti*kan ilinder 24 maju

>angkah !- 22 diakti*kan ilinder 14 mundur

>angkah - 12 diakti*kan ilinder 24 mundur

>angkah 5- 21 diakti*kan Kembali ke osisi 4al (Langah !"


41/45

"ambar 8. rut-urutan kerja sistim silinder


42/45

"ambar 2;. 4plikasi sistim dengan 2 silinder pneumatik

"ambar 2#. ,iagram =angkaian osisi 4al


43/45

#ia!ram #ispla'ement-Step (#-S) Sistim 2 Silinder (lanjutan)

"ambar !0. ,iagram =angkaian $ >angkah 1 (atas) B >angkah 2 (baah)


44/45

"ambar !1. ,iagram =angkaian $ >angkah (atas) B >angkah 5 (baah)


45/45

"ambar !2. ,iagram =angkaian $ >angkah 5 (selesai)

Documents

Sistim Pneumatik Dan Hidroli1