APLIKASI INTERFACE PADA PROSES INDUSTRI
Tugas ini diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknik Antar Muka
Disusun Oleh :
Chandra Galista (5215 07 2365)
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
2010
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan
makalah dengan judul “aplikasi pnuematik dalam industry” dengan baik.
Teknik produksi industry pnumatik mempunyai peranan yang penting.
Perkembangan dunia industry mendorong kemajuan yang pesat dalam teknik
industry, mulai dari penggunaan perkakas tangan, mesin konvensional hingga mesin
perkakas yang berbasis industry dan yang otomatis. Makalah ini disusun guna
membantu peningkatan pengetahuan maupun skill dalam teknik produksi industry
mesin baik di dunia pendidikan maupun non pendidikan.
Bersama ini Penulis sampaikan terima kasih sebesar-besarnya kepada
semua pihak yang telah memberikan kontribusi baik material maupun spiritual dari
persiapan hingga terbentuknya buku ini.
Meskipun penulis telah berupaya semaksimal mungkin untuk penyempurnaan
buku ini, namun tentu masih terdapat kesalahan atau kekurang sempurnaan. Oleh
karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.
Semoga buku ini bermanfaat bagi perkembangan teknik produksi industry
pada khususnya dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada
umumnya.
Penulis
2
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Judul Makalah ...................................................................... 1
Kata Pengantar ................................................................................ 2
Daftar Isi .......................................................................................... 3
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................... 4
BAB II KAJIAN TEORITIK ................................................................... 5
Pengertian Peneumatik ....................................................... 5
Karakteristik Peneumatik..................................................... 6
Aplikasi Penggunaan Peneumatik ........................................ 6
Efektifitas Peneumatik ...................................................... 7
Komponen-komponen Peneumatik .................................... 10
Alasan pemakaian peneumatik .......................................... 11
BAB III PEMBAHASAN ....................................................................... 22
Pintu Bus dengan control Peneumatik ............................... 22
Cara kerja rangkaian pintu bus dengan control peneumatik
.........................................................................................................26
BAB IV PENUTUP ............................................................................. 33
Daftar Pustaka ..................................................................................................
......................................................................................................... 34
3
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam bidang otomatisasi proses produkasi di industry telah ditemukan mesin
yang dapat membantu kitadalam kegiatan proses produksi untuk industri. Mesin
tersebut dapat diperintahkan/diprogram sesuai dengan keinginan kita, untuk
mengerjakan suatu pekerjaan dan mesin tersebut dikenal dengan nama ROBOT.
Saat ini banyak definisi tentang Robot, sedangkan definisi yang paling populer
adalah : Robot merupakan sebuah mesin dengan kemampuan melakukan beberapa
jenis gerakan secara mandiri (independent) dan dapat diprogram ulang.
Sampai saat ini penggunaan robot dalam mendukung otomatisasi proses pro-
duksi sudah banyak dilakukan. Adanya robot ini dirasakan telah membawa banyak
keuntungan, diantaranya adalah peningkatan effisiensi kerja yang pada akhirnya da-
pat menekan biaya produksi. Untuk itulah perlunya penguasaan teknologi rancang
bangun Robotic. Sejalan dengan kemajuan teknologi robotic, maka saat ini telah
banyak dikembangkan berbagai macam jenis/type robot. Tentunya untuk setiap jenis
mempunyai kesesuaian/kecocokan dengan situasi dan kondisi tertentu. Untuk mem-
bangun sebuah robot tentunya tidaklah mudah banyak hal yang perlu dipahami,
mengingat robot merupakan perpaduan antara hardware dengan software dimana
didalamnya berkaitan dengan berbagaimacam bidang pengetahuan antara lain;
mekatronik, kontrol, monitoring, instrumentasi, data aquisition dan program aplikasi
perangkat lunak.
4
BAB II
KAJIAN TEORITIK
1. PENGERTIAN PNEUMATIK
Istilah pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang
berarti napas atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik
penggunaan udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atmosfer maupun tekanan di
bawah 1 atmosfer (vacum). Sehingga pneumatik merupakan ilmu yang mempelajari
teknik pemakaian udara bertekanan (udara kempa). Jaman dahulu kebanyakan
orang sering menggunakan udara bertekanan untuk berbagai keperluan yang masih
terbatas, antara lain menambah tekanan udara ban mobil/motor, melepaskan ban
mobil dari peleknya, membersihkan kotoran, dan sejenisnya. Sekarang, sistem
pneumatik memiliki apliaksi yang luas karena udara pneumatik bersih dan mudah
didapat. Banyak industri yang menggunakan sistem pneumatik dalam proses
produksi seperti industri makanan, industri obat-obatan, industri pengepakan barang
maupun industri yang lain. Belajar pneumatik sangat bermanfaat mengingat hampir
semua industri sekarang memanfaatkan sistem pneumatik.
Pneumatik menggunakan hukum-hukum aeromekanika, yang menentukan
keadaan keseimbangan gas dan uap (khususnya udara atmosfir) dengan adanya
gaya-gaya luar (aerostatika) dan teori aliran (aerodinamika). Pneumatik dalam
pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri merupakan ilmu pengetahuan dari
semua proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau gerakan. Jadi
pneumatik meliputi semua komponen mesin atau peralatan, dalam mana terjadi
proses-proses pneumatik. Dalam bidang kejuruan teknik pneumatik dalam
pengertian yang lebih sempit lagi adalah teknik udara mampat (udara bertekanan).
5
2. KARAKTERISTIK PNEUMATIK
Udara dipermukaan bumi ini terdiri atas campuran dari bermacam -macam
gas. Komposisi dari macam-macam gas tersebut adalah sebagai berikut : 78 % vol.
gas 21 % vol. nitrogen, dan 1 % gas lainnya seperti carbon dioksida, argon, helium,
krypton, neon dan xenon. Dalam sistem pneumatik udara difungsikan sebagai media
transfer dan sebagai penyimpan tenaga (daya) yaitu dengan cara dikempa atau
dimampatkan. Udara termasuk golongan zat fluida karena sifatnya yang selalu
mengalir dan bersifat compressible (dapat dikempa). Sifat-sifat udara senantiasa
mengikuti hukum-hukum gas. Karakteristik udara dapat diidentifikasikan sebagai
berikut : a) Udara mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, b) Volume udara
tidak tetap. c) Udara dapat dikempa (dipadatkan), d) Berat jenis udara 1,3 kg/m³, e)
Udara tidak berwarna
3. APLIKASI PENGGUNAAN PNEUMATIK
Penggunaan udara bertekanan sebenarnya masih dapat dikembangkan untuk
berbagai keperluan proses produksi, misalnya untuk melakukan gerakan mekanik
yang selama ini dilakukan oleh tenaga manusia, seperti menggeser, mendorong,
mengangkat, menekan, dan lain sebagainya. Gerakan mekanik tersebut dapat
dilakukan juga oleh komponen pneumatik, seperti silinder pneumatik, motor
pneumatik, robot pneumatik translasi, rotasi maupun gabungan keduanya.
Perpaduan dari gerakan mekanik oleh aktuator pneumatik dapat dipadu menjadi
gerakan mekanik untuk keperluan proses produksi yang terus menerus (continue),
dan flexibel.
Pemakaian pneumatik dibidang produksi telah mengalami kemajuan yang
pesat, terutama pada proses perakitan (manufacturing), elektronika, obat-obatan,
makanan, kimia dan lainnya. Pemilihan penggunaan udara bertekanan (pneumatik)
6
sebagai sistim kontrol dalam proses otomasinya, karena pneumatik mempunyai
beberapa keunggulan, antara lain: mudah diperoleh, bersih dari kotoran dan zat
kimia yang merusak, mudah didistribusikan melalui saluran (selang) yang kecil,
aman dari bahaya ledakan dan hubungan singkat, dapat dibebani lebih, tidak peka
terhadap perubahan suhu dan sebagainya.
Udara yang digunakan dalam pneumatik sangat mudah didapat/diperoleh di
sekitar kita. Udara dapat diperoleh dimana saja kita berada, serta tersedia dalam
jumlah banyak. Selain itu udara yang terdapat di sekitar kita cenderung bersih dari
kotoran dan zat kimia yang merugikan. Udara juga dapat dibebani lebih tanpa
menimbulkan bahaya yang fatal. Karena tahan terhadap perubahan suhu, maka
penumatik banyak digunakan pula pada industri pengolahan logam dan sejenisnya.
Secara umum udara yang dihisap oleh kompressor, akan disimpan dalam
suatu tabung penampung. Sebelum digunakan udara dari kompressor diolah agar
menjadi kering, dan mengandung sedikit pelumas. Setelah melalui regulator udara
dapat digunakan menggerakkan katub penggerak (aktuator), baik berupa
silinder/stang torak yang bergerak translasi, maupun motor pneumatik yang
bergerak rotasi. Gerakan bolak balik (translasi), dan berputar (rotasi) pada aktuator
selanjutnya digunakan untuk berbagai keperluan gerakan yang selama ini dilakukan
oleh manusia atau peralatan lain.
4. EFEKTIFITAS PNEUMATIK
Sistim gerak dalam pneumatik memiliki optimalisasi/efektifitas bila digunakan
pada batas-batas tertentu. Adapun batas-batas ukuran yang dapat menimbulkan
optimalisasi penggunaan pneumatik antara lain: diameter piston antara 6 s/d 320
mm, anjang langkah 1 s/d 2.000 mm, tenaga yang diperlukan 2 s/d 15 bar, untuk
7
keperluan pendidikan biasanya berkisar antara 4 sampai dengan 8 bar, dapat juga
bekerja pada tekanan udara di bawah 1 atmosfer (vacuum), misalnya untuk
keperluan mengangkat plat baja dan sejenisnya melalui katup karet hisap flexibel.
Adapun efektifitas penggunaan udara bertekanan dapat dilihat pada grafik berikut:
Gambar 1. Efektifitas udara bertekanan (Werner Rohrer,1990)
Penggunaan silinder pneumatik biasanya untuk keperluan antara lain:
mencekam benda kerja, menggeser benda kerja, memposisikan benda kerja,
mengarahkan aliran material ke berbagai arah. Penggunaan secara nyata pada
industri antara lain untuk keperluan: membungkus (verpacken), mengisi material,
mengatur distribusi material, penggerak poros, membuka dan menutup pada pintu,
transportasi barang, memutar benda kerja, menumpuk/menyusun material,
menahan dan menekan benda kerja. Melalui gerakan rotasi pneumatik dapat
digunakan untuk, mengebor, memutar mengencangkan dan mengendorkan
mur/baut, memotong, membentuk profil plat, menguji, proses finishing (gerinda,
pasah, dll.)
8
9
10
5. Komponen-komponen Pneumatik
Komponen pneumatik beroperasi pada tekanan 8 s.d. 10 bar, tetapi dalam praktik
dianjurkan beroperasi pada tekanan 5 s.d. 6 bar untuk penggunaan yang ekonomis.
Beberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan media pneumatik dalam hal
penangan material adalah sebagai berikut :
a. Pencekaman benda kerja
b. Penggeseran benda kerja
c. Pengaturan posisi benda kerja
d. Pengaturan arah benda kerja
Penerapan pneumatik secara umum :
a. Pengemasan (packaging)
b. Pemakanan (feeding)
c. Pengukuran (metering)
d. Pengaturan buka dan tutup (door or chute control)
e. Pemindahan material (transfer of materials)
11
f. Pemutaran dan pembalikan benda kerja (turning and inverting of parts)
g. Pemilahan bahan (sorting of parts)
h. Penyusunan benda kerja (stacking of components)
i. Pencetakan benda kerja (stamping and embosing of components)
Susunan sistem pneumatik adalah sebagai berikut :
a. Catu daya (energi supply)
b. Elemen masukan (sensors)
c. Elemen pengolah (processors)
d. Elemen kerja (actuators)
6. Alasan Pemakaian Pneumatik
Persaingan antara peralatan pneumatik dengan peralatan mekanik, hidrolik atau
elektrik makin menjadi besar. Dalam penggunaannya sistem pneumatik
diutamakan karena beberapa hal yaitu :
a. paling banyak dipertimbangkan untuk beberapa mekanisasi,
b. dapat bertahan lebih baik terhadap keadaan-keadaan tertentu
Sering kali suatu proses tertentu dengan cara pneumatik, berjalan lebih rapi
(efisien) dibandingkan dengan cara lainnya. Contoh :
1). Palu-palu bor dan keling pneumatik adalah jauh lebih baik dibandingkan
dengan perkakas-perkakas elektrik serupa karena lebih ringan, lebih ada
kepastian kerja dan lebih sederhana dalam pelayanan.
2). Pesawat-pesawat pneumatik telah mengambil suatu kedudukan monopoli
yang penting pada :
12
a). rem-rem udara bertekanan untuk mobil angkutan dan gerbong-gerbong
kereta api, alat-alat angkat dan alat-alat angkut.
b). pistol-pistol ( alat cat semprot, mesin-mesin peniup kaca, berbagai jenis
penyejukan udara, kepala-kepala asah kecepatan tinggi ).
Udara bertekanan memiliki banyak sekali keuntungan, tetapi dengan
sendirinya juga terdapat segi-segi yang merugikan atau lebih baik pembatasan-
pembatasan pada penggunaannya. Hal-hal yang menguntungkan dari pneumatik
pada mekanisasi yang sesuai dengan tujuan sudah diakui oleh cabang-cabang
industri yang lebih banyak lagi. Pneumatik mulai digunakan untuk pengendalian
maupun penggerakan mesin-mesin dan alat-alat.
Keuntungan Pemakaian Pneumatik
a. Merupakan media/fluida kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut :
1). Udara dimana saja tersedia dalam jumlah yang tak terhingga.
2). Saluran-saluran balik tidak diperlukan karena udara bekas dapat dibuang
bebas ke atmosfir, sistem elektrik dan hidrolik memerlukan saluran balik.
3). Udara bertekanan dapat diangkut dengan mudah melalui saluran-saluran
dengan jarak yang besar, jadi pembuangan udara bertekanan dapat dipusatkan
dan menggunakan saluran melingkar semua pemakai dalam satu perusahaan
dapat dilayani udara bertekanan dengan tekanan tetap dan sama besarnya.
Melalui saluran-saluran cabang dan pipa-pipa selang, energi udara bertekanan
dapat disediakan dimana saja dalam perusahaan.
b. Dapat disimpan dengan mudah :
13
1). Sumber udara bertekanan ( kompresor ) hanya menyerahkan udara
bertekanan kalau udara bertekanan ini memang digunakan. Jadi kompresor tidak
perlu bekerja seperti halnya pada pompa peralatan hidrolik.
2). Pengangkutan ke dan penyimpanan dalam tangki-tangki penampung juga
dimungkinkan.
3). Suatu daur kerja yang telah dimulai selalu dapat diselesaikan, demikian pula
kalau penyediaan listrik tiba-tiba dihentikan.
c. Bersih dan kering :
1). Udara bertekanan adalah bersih. Kalau ada kebocoran pada saluran pipa,
benda-benda kerja maupun bahan-bahan disekelilingnya tidak akan menjadi
kotor.
2). Udara bertekanan adalah kering. Bila terdapat kerusakan pipa-pipa tidak
akan ada pengotoran-pengotoran, bintik minyak dansebagainya.
3). Dalam industri pangan , kayu , kulit dan tenun serta pada mesin-mesin
pengepakan hal yang memang penting sekali adalah bahwa peralatan tetap
bersih selama bekerja.
Sistem pneumatik yang bocor bekerja merugikan dilihat dari sudut ekonomis,
tetapi dalam keadaan darurat pekerjaan tetap dapat berlangsung. Tidak terdapat
minyak bocoran yang mengganggu seperti pada sistem hidrolik.
d. Tidak peka terhadap suhu
1). Udara bersih ( tanpa uap air ) dapat digunakan sepenuhnya pada suhu-suhu
yang tinggi atau pada nilai-nilai yang rendah, jauh di bawah titik beku ( masing-
masing panas atau dingin ).
14
2). Udara bertekanan juga dapat digunakan pada tempat-tempat yang sangat
panas, misalnya untuk pelayanan tempa tekan, pintu-pintu dapur pijar, dapur
pengerasan atau dapur lumer.
3). Peralatan-peralatan atau saluran-saluran pipa dapat digunakan secara aman
dalam lingkungan yang panas sekali, misalnya pada industri-industri baja atau
bengkel-bengkel tuang (cor).
e. Aman terhadap kebakaran dan ledakan
1). Keamanan kerja serta produksi besar dari udara bertekanan tidak
mengandung bahaya kebakaran maupun ledakan.
2). Dalam ruang-ruang dengan resiko timbulnya kebakaran atau ledakan atau
gas-gas yang dapat meledak dapat dibebaskan, alat-alat pneumatik dapat
digunakan tanpa dibutuhkan pengamanan yang mahal dan luas. Dalam ruang
seperti itu kendali elektrik dalam banyak hal tidak diinginkan.
f. Tidak diperlukan pendinginan fluida kerja
1). Pembawa energi (udara bertekanan) tidak perlu diganti sehingga untuk ini
tidak dibutuhkan biaya. Minyak setidak-tidaknya harus diganti setelah 100
sampai 125 jam kerja.
g. Rasional (menguntungkan)
1). Pneumatik adalah 40 sampai 50 kali lebih murah daripada tenaga otot. Hal ini
sangat penting pada mekanisasi dan otomatisasi produksi.
2). Komponen-komponen untuk peralatan pneumatik tanpa pengecualian adalah
lebih murah jika dibandingkan dengan komponen-komponen peralatan hidrolik.
h. Kesederhanaan (mudah pemeliharaan)
1). Karena konstruksi sederhana, peralatan-peralatan udara bertekanan hampir
tidak peka gangguan.
15
2). Gerakan-gerakan lurus dilaksanakan secara sederhana tanpa komponen
mekanik, seperti tuas-tuas, eksentrik, cakera bubungan, pegas, poros sekerup
dan roda gigi.
3). Konstruksinya yang sederhana menyebabkan waktu montase (pemasangan)
menjadi singkat, kerusakan-kerusakan seringkali dapat direparasi sendiri, yaitu
oleh ahli teknik, montir atau operator setempat.
4). Komponen-komponennya dengan mudah dapat dipasang dan setelah dibuka
dapat digunakan kembali untuk penggunaan-penggunaan lainnya.
i. Sifat dapat bergerak
1). Selang-selang elastik memberi kebebasan pindah yang besar sekali dari
komponen pneumatik ini.
j. Aman
1). Sama sekali tidak ada bahaya dalam hubungan penggunaan pneumatik, juga
tidak jika digunakan dalam ruang-ruang lembab atau di udara luar. Pada alat-alat
elektrik ada bahaya hubungan singkat.
k. Dapat dibebani lebih ( tahan pembebanan lebih )
Alat-alat udara bertekanan dan komponen-komponen berfungsi dapat ditahan
sedemikian rupa hingga berhenti. Dengan cara ini komponen-komponen akan
aman terhadap pembebanan lebih. Komponen-komponen ini juga dapat direm
sampai keadaan berhenti tanpa kerugian.
1). Pada pembebanan lebih alat-alat udara bertekanan memang akan berhenti,
tetapi tidak akan mengalami kerusakan. Alat-alat listrik terbakar pada
pembebanan lebih.
16
2). Suatu jaringan udara bertekanan dapat diberi beban lebih tanpa rusak.
3). Silinder-silinder gaya tak peka pembebanan lebih dan dengan menggunakan
katup-katup khusus maka kecepatan torak dapat disetel tanpa bertingkat.
l. Jaminan bekerja besar
Jaminan bekerja besar dapat diperoleh karena :
1). Peralatan serta komponen bangunannya sangat tahan aus.
2). Peralatan serta komponen pada suhu yang relatif tinggi dapat digunakan
sepenuhnya dan tetap demikian.
3). Peralatan pada timbulnya naik turun suhu yang singkat tetap dapat berfungsi.
4). Kebocoran-kebocoran yang mungkin ada tidak mempengaruhi ketentuan
bekerjanya suatu instalasi.
m. Biaya pemasangan murah
1). Mengembalikan udara bertekanan yang telah digunakan ke sumbernya
(kompresor) tidak perlu dilakukan. Udara bekas dengan segera mengalir keluar
ke atmosfir, sehingga tidak diperlukan saluran-saluran balik, hanya saluran
masuk saja.
2). Suatu peralatan udara bertekanan dengan kapasitas yang tepat, dapat
melayani semua pemakai dalam satu industri. Sebaliknya, pengendalian-
pengendalian hidrolik memerlukan sumber energi untuk setiap instalasi tersendiri
(motor dan pompa).
n. Pengawasan (kontrol)
17
1). Pengawasan tekanan kerja dan gaya-gaya atas komponen udara bertekanan
yang berfungsi dengan mudah dapat dilaksanakan dengan pengukur-pengukur
tekanan (manometer).
o. Fluida kerja cepat
1). Kecepatan-kecepatan udara yang sangat tinggi menjamin bekerjanya
elemen-elemen pneumatik dengan cepat. Oleh sebab itu waktu menghidupkan
adalah singkat dan perubahan energi menjadi kerja berjalan cepat.
2). Dengan udara mampat orang dapat melaksanakan jumlah perputaran yang
tinggi ( Motor Udara ) dan kecepatan-kecepatan piston besar (silinder-silinder
kerja ).
3). Udara bertekanan dapat mencapai kecepatan alir sampai 1000 m/min
(dibandingkan dengan energi hidrolik sampai 180 m/min ).
4). Dalam silinder pneumatik kecepatan silinder dari 1 sampai 2 m/detik mungkin
saja ( dalam pelaksanaan khusus malah sampai 15 m/detik ).
p. Dapat diatur tanpa bertingkat
1). Dengan katup pengatur aliran, kecepatan dan gaya dapat diatur tanpa
bertingkat mulai dari suatu nilai minimum (ditentukan oleh besarnya silinder)
sampai maksimum (tergantung katup pengatur yang digunakan).
2). Tekanan udara dengan sederhana dan kalau dibutuhkan dalam keadaan
sedang bekerja dapat disesuaikan dengan keadaan.
3). Beda perkakas rentang tenaga jepitnya dapat disetel dengan memvariasikan
tekanan udara tanpa bertingkat dari 0 sampai 6 bar.
18
4). Tumpuan-tumpuan dapat disetel guna mengatur panjang langkah silinder
kerja yang dapat disetel terus-menerus (panjang langkah ini dapat bervariasi
sembarang antara kedua kedudukan akhirnya).
5). Perkakas-perkakas pneumatik yang berputar dapat diatur jumlah putaran dan
momen putarnya tanpa bertingkat.
q. Ringan sekali
Berat alat-alat pneumatik jauh lebih kecil daripada mesin yang digerakkan
elektrik dan perkakas-perkakas konstruksi elektrik (hal ini sangat penting pada
perkakas tangan atau perkakas tumbuk). Perbandingan berat (dengan daya
yang sama) antara :
• motor pneumatik : motor elektrik = 1 : 8 (sampai 10)
• motor pneumatik : motor frekuensi tinggi = 1 : 3 (sampai 4)
r. Kemungkinan penggunaan lagi (ulang)
Komponen-komponen pneumatik dapat digunakan lagi, misalnya kalau
komponen-komponen ini tidak dibutuhkan lagi dalam mesin tua.
s. Konstruksi kokoh
Pada umumnya komponen pneumatik ini dikonstruksikan secara kompak dan
kokoh, dan oleh karena itu hampir tidak peka terhadap gangguan dan tahan
terhadap perlakuan-perlakuan kasar.
t. Fluida kerja murah
Pengangkut energi (udara) adalah gratis dan dapat diperoleh senantiasa dan
dimana saja. Yang harus dipilih adalah suatu kompresor yang tepat untuk
19
keperluan tertentu; jika seandainya kompresor yang dipilih tidak memenuhi
syarat, maka segala keuntungan pneumatik tidak ada lagi.
Kerugian / terbatasnya Pneumatik
a. Ketermampatan (udara).
Udara dapat dimampatkan. Oleh sebab itu adalah tidak mungkin untuk
mewujudkan kecepatan-kecepatan piston dan pengisian yang perlahan-lahan
dan tetap, tergantung dari bebannya.
Pemecahan :
• kesulitan ini seringkali diberikan dengan mengikutsertakan elemen hidrolik
dalam hubungan bersangkutan, tertama pada pengerjaan-pengerjaan cermat
( bor, bubut atau frais ) hal ini merupakan suatu alat bantu yang seringkali
digunakan.
b. Gangguan Suara (Bising)
Udara yang ditiup ke luar menyebabkan kebisingan (desisan) mengalir ke luar,
terutama dalam ruang-ruang kerja sangat mengganggu.
Pemecahan :
•dengan memberi peredam suara (silincer)
c. Kegerbakan (volatile)
Udara bertekanan sangat gerbak (volatile). Terutama dalam jaringan-jaringan
udara bertekanan yang besar dan luas dapat terjadi kebocoran-kebocoran yang
banyak, sehingga udara bertekanan mengalir keluar. Oleh karena itu pemakaian
udara bertekanan dapat meningkat secara luar biasa dan karenanya harga
pokok energi “berguna” sangat tinggi.
20
Pemecahan :
• dapat dilakukan dengan menggunakan perapat-perapat berkualitas tinggi.
d. Kelembaban udara
Kelembaban udara dalam udara bertekanan pada waktu suhu menurun dan
tekanan meningkat dipisahkan sebagai tetesan air (air embun).
Pemecahan :
• penggunaan filter-filter untuk pemisahan air embun (dan juga untuk penyaring
kotoran-kotoran).
e. Bahaya pembekuan
Pada waktu pemuaian tiba-tiba (dibelakang pemakai udara bertekanan) dan
penurunan suhu yang bertalian dengan pemuaian tiba-tiba ini, dapat terjadi
pembentukan es.
Pemecahan :
• Batasi pemuaian udara bertekanan dalam perkakas-perkakas pneumatic
• Biarkan udara memuai sepenuhnya pada saat diadakan peniupan ke luar.
f. Kehilangan energi dalam bentuk kalor.
Energi kompresi adiabatik dibuang dalam bentuk kalor dalam pendingin antara
dan akhir. Kalor ini hilang sama sekali dan kerugian ini hampir tidak dapat
dikurangi.
g. Pelumasan udara bertekanan
Oleh karena tidak adanya sistem pelumasan untuk bagian-bagian yang
bergerak, maka bahan pelumas ini dimasukkan bersamaan dengan udara yang
21
mengalir, untuk itu bahan pelumas harus dikabutkan dalam udara bertekanan.
h. Gaya tekan terbatas
1). Dengan udara bertekanan hanya dapat dibangkitkan gaya yang terbatas saja.
Untuk gaya yang besar, pada tekanan jaringan normal dibutuhkan diameter
piston yang besar.
2). Penyerapan energi pada tekanan-tekanan kejutan hidrolik dapat memberi
jalan keluar.
i. Ketidakteraturan
Suatu gerakan teratur hampir tidak dapat diwujudkan :
1). Pada pembebanan berganti-ganti
2). Pada kecepatan-kecepatan kecil (kurang dari 0,25 cm/det) dapat timbul ‘stick-
slip effect’.
j. Tidak ada sinkronisasi
Menjalankan dua silinder atau lebih paralel sangat sulit dilakukan.
k. Biaya energi tinggi
Biaya produksi udara bertekanan adalah tinggi. Oleh karena itu untuk produksi
dan distribusi dibutuhkan peralatan-peralatan khusus. Setidak-tidaknya biaya ini
lebih tinggi dibandingkan dengan penggerak elektrik.
Perbandingan biaya ( tergantung dari cara penggerak ) :
• Elektrik : Pneumatik = 1 : 10 (sampai 12)
• Elektrik : Hidrolik = 1 : 8 (sampai 10)
• Elektrik : Tangan = 1 : 400 (sampai 500)
Pemecahan Kerugian Pneumatik
22
Pada umumnya, hal-hal yang merugikan dapat dikurangi atau dikompensasi
dengan :
a. Peragaman yang cocok dari komponen-komponen maupun alat pneumatik.
b. Pemilihan sebaik mungkin sistem pneumatik yang dibutuhkan.
c. Kombinasi yang sesuai dengan tujuannya dari berbagai sistem penggerakan
dan pengendalian (elektrik, pneumatik dan hidrolik).
BAB III
PEMBAHASAN
PINTU BUS DENGAN KONTROL PNEUMATIK
Silinder pneumatik penggerak ganda diletakkan di sisi dalam salah satu daun
pintu lipat bus. Bagian pangkal silinder penggerak ganda diikatkan pada bodi mobil
23
mekakui engsel, demikian pula pada ujung batang torak silinder, sehingga gerakan
maju mundur stang torak akan memudahkan pintu bus membuka dan menutup
dengan fleksibel. Pintu bus akan menutup bila batang torak silinder pneumatik
penggerak ganda bergerak maju (A+), sedangkan pintu bus akan membuka bila
batang torak silinder pneumatik penggerak ganda tersebut bergerak mundur (A -).
Agar dapat bekerja seperti di atas, maka rangkaiannya adalah sebagai
berikut:
Diagram Rangkaian Kontrol Pintu Bus Otomatis
Diagram Tahap Perpindahan
24
SIMBOL LOGIKA
Tabel Logika Gerakan Pintu Bus
25
1S1 1S2 1S3 1S4
1V4
A KETERANGAN1.2 (X) 1.4 (Y)0 0 0 0 0 0 tidak tentu0 0 0 1 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 0 1 0 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 0 1 1 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 1 0 0 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 1 0 1 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 1 1 0 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 1 1 1 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)1 0 0 0 0 1 1 sil. maju (pintu menutup)1 0 0 1 1 1 * tidak tentu1 0 1 0 1 1 * tidak tentu1 0 1 1 1 1 * tidak tentu1 1 0 0 1 1 * tidak tentu1 1 0 1 1 1 * tidak tentu1 1 1 0 1 1 * tidak tentu1 1 1 1 1 1 * tidak tentu
Keterangan := tidak ada tekanan udara pada saluran 1.2 (X) dan saluran 1.4 (Y)
* = ada tekanan udara pada kedua saluran 1.2 (X) dan 1.4 (Y)
• Untuk Saluran 1.2 (x)
Matematisnya :
Diagram Karnought :
26
Untuk saluran 1.4 (Y)Persamaan matematisnya :
Diagram Karnought
27
Cara Kerja Rangkaian Pintu Bus dengan Kontrol Pneumatik
Pada saat bus sedang menunggu penumpang di terminal, halte ataupun
tempat-tempat pemberhentian bus lainnya, maka pintu dikondisikan terbuka terus.
Hal ini dimungkinkan dengan mengoperasikan katup S4. Ketika katup S4
dioperasikan, saluran 1 terbuka, saluran 3 tertutup, aliran udara dari saluran 1 ke
saluran 2 menuju saluran 1.2 (X) pada katup V4 melalui katup V3. Aliran udara pada
katup V4 adalah udara masuk saluran 1 keluar saluran 2 menuju saluran silinder
bagian depan melalui katup V6. Udara mendorong silinder ke belakang (A-). Udara
dalam silinder bagian belakang didorong keluar menuju saluran 4 dan keluar saluran
5 pada katup V4 melalui katup V5. Dengan gerakan A- (silinder mundur) maka pintu
bus akan terbuka. Pada saat kondisi pintu bus terbuka maksimal, akan mengaktifkan
katup S1. Sehingga aliran udara pada katup S1 adalah saluran 1 terbuka, saluran 3
tertutup, udara mengalir dari saluran 1 ke saluran 2 dan selanjutnya diteruskan ke
katup V1. Aliran udara ini akan mengaktifkan katup V1 sehingga udara dari
28
kompresor akan mengalir ke katup V4 melalui saluran 1.4 (Y). Pada saat yang
bersamaan, pada saluran 1.2 (X) masih terdapat udara mampat sehingga kondisi ini
tidak akan mempengaruhi posisi katup V4. Posisi silinder masih dalam kondisi awal
dan posisi pintu bus masih dalam keadaan terbuka terus. (lihat gambar)
Pada saat bus akan berangkat, sopir/kondektur bus harus menutup pintu bus
terlebih dahulu. Untuk itu maka katup S4 harus dikembalikan ke posisi semula.
Saluran 1 tertutup dan saluran 3 terbuka. Udara mampat pada saluran 1.2 (X) akan
mengalir ke katup V3 menuju saluran 2 dan dibuang melalui saluran 3 pada katup
S4. Akibatnya udara pada saluran 1.4 (Y) akan mendorong katup V4 sehingga aliran
udara pada katup V4 adalah udara dari kompresor masuk saluran 1 diteruskan ke
saluran 4 menuju katup V5 dan kemudian masuk ke saluran silinder bagian
belakang. Udara pada bagian depan akan didorong ke luar melewati katup V6
29
menuju saluran 2 dan dibuang melalui saluran 3 pada katup V4. Dengan gerakan
maju ini (A+), pintu bus akan segera tertutup (lihat gambar)
Apabila di tengah perjalanan ada penumpang yang akan turun, maka untuk
membuka pintu, penumpang tinggal menekan katup S2. Pada waktu katup S2 ditekan
maka saluran 1 terbuka dan saluran 3 tertutup. Aliran udara dari saluran 1 menuju
saluran 2 untuk selanjutnya diteruskan ke V2 dan V3, kemudian menuju ke katup V4
melalui saluran 1.2 (X). Aliran udara pada katup V4 udara masuk saluran 1 menuju
saluran 2 kemudian diteruskan ke katup V6. Selanjutnya diteruskan ke silinder
melalui saluran bagian depan. Udara mendorong silinder ke belakang. Udara pada
bagian belakang silinder akan didorong ke luar melalui katup V5 menuju saluran 4
30
dan dibuang melalui saluran 5. Silinder bergerak mundur (A-) dan pintu bus terbuka
(lihat gambar).
Pada waktu pintu terbuka maksimal maka akan mengaktifkan katup S1.
Dengan terbukanya katup S1, maka katup V1 akan mengalirkan udara dari
kompresor menuju katup V4 melalui saluran 1.4 (Y). Pada saat udara masuk ke
saluran 1.4 (Y), pada saluran 1.2 (X) tidak ada udara mampat karena pada saat
katup S2 dilepas maka posisi akan kembali ke posisi awal. Sehingga udara pada
saluran 1.2 (X) akan segera dibuang ke udara bebas melalui saluran 3 pada katup
S2. Akibatnya silinder akan bergerak maju (A+) dan pintu bus akan segera menutup
kembali (lihat gambar).
31
Apabila akan menaikkan penumpang di tengah perjalanan, maka untuk
membuka pintu bus, dilakukan oleh sopir atau kondektur bus tersebut yaitu dengan
cara menekan katup S3. Ketika katup ditekan, maka saluran 1 terbuka, saluran 3
tertutup, udara mengalir dari saluran 1 ke saluran 2 untuk selanjutnya diteruskan ke
saluran 1.2 (X) pada katup V4 melalui katup V2 dan katup V3. Aliran udara ini akan
mengubah arah aliran pada katup V4 yaitu udara masuk dari saluran 1 ke saluran 2
menuju katup V6. Selanjutnya masuk ke silinder melalui saluran bagian depan.
Silinder bergerak mundur (A-) dan pintu bus akan terbuka (lihat gambar)
32
Pada saat pintu terbuka maksimal maka akan mengaktifkan katup S1
sehingga udara dari kompresor akan mengalir dari saluran 1 ke saluran 2 menuju
katup V1. Dengan terbukanya katup V1, maka udara dari kompresor akan masuk ke
katup V4 melalui saluran 1.4 (Y). Akibatnya udara dari kompresor akan mengalir dari
saluran 1 ke saluran 4 menuju katup V5 menuju silinder bagian belakang. Maka
silinder akan bergerak maju (A+) dan pintu akan tertutup kembali (lihat gambar).
33
Fungsi-fungsi katup V5 dan V6 adalah untuk mengatur kecepatan gerak pintu
bus pada saat membuka dan menutup. Katup V1 merupakan katup tunda waktu.
Katup ini berfungsi untuk memberikan selang waktu pintu bus menutup kembali
setelah pintu bus terbuka. Sedangkan katup V2 dan V3 merupakan katup balik
fungsi “ATAU” yang memungkinkan pintu bus dapat dioperasikan dengan
menggunakan beberapa jenis katup pneumatic menurut situasi dan kondisi pada
saat pintu bus tersebut dioperasikan.
34
BAB IV
KESIMPULAN
Dalam bidang otomatisasi proses produkasi di industry telah ditemukan mesin
yang dapat membantu kitadalam kegiatan proses produksi untuk industri. Mesin
tersebut dapat diperintahkan/diprogram sesuai dengan keinginan kita, untuk
mengerjakan suatu pekerjaan atau membantu dan mempermudah suatu pekerjaan
manusia.
Pneumatic adalah perkembangan teknologi yang sangat membantu peker-
jaan manusia dari segi efisien dan mempunyai banyak keuntungan diantaranya:
hemat energi listrik, mudah dalam pembangunan kontruksi mekaniknya, serta mu-
dah dikembangkan dan secara umum komponen pneumatic mempunyai live time
yang lebih lama.
35
DAFTAR PUSTAKA
Aris Munandar, 1997, Penggerak Mula Turbin, ITB, BandungCliffs.Karl. 1994. Instandhalttungsmanagement, Mannheim, Deutschdtiflng fur
Internationale Entwikcklung.Croser P. 1990. Pneumatik. Festo Didaktik. Esslingen Croser P. 1990. Hydrolik. Festo Didaktik. EsslingenDaryanto, dkk, 1977, Menggambar Teknik Mesin, Depdikbud, Jakarta Dieter, 1991, Jugendlexikan der Tecknik, Verlag, KolnDelman kilian, Modern Control Technology Component And Stystem Handbook,
Omega Engineering, Inc, Stamford 1999Depdikbud, 1995, Mesin Bubut CNC Dasar, Jakarta.Gottfried Nist(1994), Steurn und Regeln im Maschinenbau, Haan-Gruiten, Europah
LehrmittelGroover M.P. dkk, Industrial Robotics Technology, Programming, and Aplication,
Mcgraww-Hill Book Co, Singapore, 1986Harapan Utama. 2000. Materi Pengajaran AutoCAD 2000. Semarang: Lembaga
Keterampilan Komputer Harapan Utama.J.J.M. Hollebrandse, Soedjono. 1988. Teknik Pemrograman Dan Aplikasi CNC.
Jakarta: PT Rosda Jayaputra.Katsuhiko Ogata : Teknik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan Jilid 1) ;
Penerbit Erlangga ; JakartaKeith Frank, Mechanical Engineering Handbook, CRC Press LLC, New york, 1999Keller, 1992, Schulungsunterlagen CNC Maho 432, Solingen, CNC Didaktik.Lilih Dwi P., 2001, Buku CNC Milling – TU 2A (Mesin Bubut Dasar) , Laboratorium
CNC – BLPT Surabaya.Lilih Dwi P., 2001, Buku CNC Milling – TU 3A (Mesin Freis Dasar) , Laboratorium
CNC – BLPT Surabaya.Majumdar, 2001, Pneumatic Systems Principles and Maintenance,Tata McGraw-
Hill, New Delhi.
36