ELEKTRO PNEUMATIK A+ B+ A- BDisusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pneumatik Hidrolik
Disusun oleh : Nama
: Taofik Hidayat
NIM
: 5202412052
Prodi
: Pendidikan Teknik Otomotif
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG 2014 Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
i
KATA PENGANTAR
Segala puji kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala nikmat, karunia, dan rahmat-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas makalah mata kuliah Pneumatik Hidrolik dengan judul Elektro Pneumatik A+ “
B+ A- B- ini dengan lancar. ”
Tujuan penulisan makalah ini yaitu untuk memenuhi tugas individu yang diberikan dalam mata kuliah Pneumatik Hidrolik. Akhirnya kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Dan kami berharap bahwa makalah ini dapat bermanfaat bagi kami dan Anda yang membacanya. Aamiin.
Semarang, 01 Juli 2014 Penulis
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
ii
BAB I PENDAHULUAN
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. Silindersilinder 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. Elektropneumatik adalah suatu rangkaian kelistrikan dari komponen pneumatik. Pada rangkaian elektropneumatik terdiri dari rangkaian utama dan rangkaian control. 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
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
1
BAB II PEMBAHASAN
1. Pneumatik
Udara merupakan sumber daya alam dan sangat mudah didapatkan sehingga pada realisasi dan aplikasi teknik sekarang ini udara banyak digunakan sebagai penggerak untuk mengontrol peralatan dan komponenkomponennya
yang
kita
kenal
sekarang
ini
dengan
PNEUMATIK
Pneumatik berasal dari kata Yunani: pneuma = udara. Jadi pneumatik adalah ilmu yang berkaitan dengan gerakan maupun kondisi yang berkaitan dengan udara. Perangkat pneumatik bekerja dengan memanfaatkan udara
yang
dimampatkan (compressed air). Dalam hal ini udara yang dimampatkan akan didistribusikan kepada sistem yang ada sehingga kapasitas sistem terpenuhi. Untuk memenuhi kebutuhan udara yang dimampatkan kita memerlukan Compressor (pembangkit udara bertekanan). Debit yang diukur adalah m3/menit.Tekanan udara yang dibutuhkan pada alat pengontrol pneumatik seperti silinder, katup serta peralatan lainnya adalah 6 bar, supaya efektif dan efisien dalam penggunaannya (range alat 3 – 10 bar). Dan untuk memelihara keawetan peralatan haruslah diperoleh udara kering, yaitu agar tidak terjadi korosi pada pipa saluran udara, pelumasan yang ada tidak terbawa uap air, tidak terjadi kontaminasi bila udara mampat langsung kontak dengan produk yang sensitif seperti cat dan makanan.Pneumatik dewasa ini memegang
peranan
penting
dalam
pengembangan
dan
teknologi
otomatisasi, di samping hidraulik dan elektronik/elektrik. Sebelum 1950, pneumatik
banyak dipakai sebagai media kerja dalam bentuk energi
tersimpan. Tapi setelah 1950 dipakai dan dikembangkan sebagai elemen kerja. 4 – 2. 1.1. Katup (valve)
1. Katup pengarah (Directional Control Valve), terdiri dari 2 jenis katup: a. Katup
poppet,
yang
bekerja
dengan
cara
melepas
dan
menempelkan bola/piringan terhadap dudukannya yang terpasang
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
2
‘seal’ yang bersifat elastis namun kuat. Gaya untuk menggerakkan katup poppet relatif besar karena harus melawan gaya pegas pada saat posisi kerja. b. Katup geser (slide valve), yang bekerja dengan menggeser silinder atau piringan. 2. Katup searah (Non return valve), yang jenisnya antara lain: a. Check valves: hanya mempunyai 1 inlet dan 1 outlet, dapat menutup aliran pada satu arah aliran. Pada arah lainnya katup ini dengan bebas dapat mengalirkan aliran udara dengan tekanan rendah. b. Two pressure valve: mempunyai 2 inlet dan 1 outlet. Udara mampat mengalir melalui katup ini bila sinyal udara terdapat pada kedua sambungan inlet. (= Logic AND function). c. Shuttle valve: (= Logic OR function) Udara mampat dapat mengalir dari salah satu atau kedua saluran inlet menuju outlet. d. Quick exhaust valve: berfungsi sebagai penambah kecepatan silinder. Dengan ini memungkinkan waktu yang diperlukan untuk langkah kerja silinder terutama untuk single act cylinder lebih singkat lagi. 3. Katup pengatur aliran (Flow control valve), berfungsi mengatur aliran udara secara volumetrik. a. Bi-directional flow control valve, mengatur udara ke dua arah. b. One way flow control valve, mengalirkan udara ke satu arah untuk mengatur kecepatan aktuator. 4. Katup pengatur tekanan (pressure valve), fungsinya mengatur besarnya tekanan udara yang diperlukan4 – 3 a. Pressure regulating valve, berfungsi mengatur tekanan udara konstan yang dibutuhkan. Tekanan input harus lebih besar dibandingkan dengan output. b. Pressure
limiting
valve,
biasanya
dipakai
sebagai
katup
pengamanan: untuk menjaga tekanan maksimum yang diinginkan tidak akan terlewati. Bila tekanan maksimum pada inlet sudah
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
3
tercapai maka outlet akan membuka dan tekanan udara yang berlebihan akan dikeluarkan ke udara bebas. c. Katup
berangkai
(sequence
valve),
fungsinya
juga
untuk
membatasi tekanan. Biasanya dipakai pada kontrol pneumatik bila tekanan udara yang spesifik dibutuhkan untuk menjalankan operasi/sistem. 5. Combinational valve Beberapa katup yang fungsinya berbeda dapat digabungkan menjadi satu badan dan disebut katup kombinasi. Jenisnya antara lain: a. Time delay valve b. Air control valve c. 5/4 way valve: yang terdiri dari empat katup 2/2 d. Air operated 8 ways valve: terdiri dari 2 katup 4/2 e. Impulse generator: multi vibrator cycles f. Vacuum generator with ejector g. Steppler modules: untuk sequential control teste. h. Command memory module: untuk start-up dengan signal input conditions.
1.1. Actuator dan Output
Actuator adalah bagian terakhir dari output suatu sistem kontrol pneumatik. Output biasanya digunakan untuk mengidentifikasi suatu sistem kontrol ataupun aktuator. Pada pneumatik, jenis aktuator ada bermacam-macam, diantaranya. a.
Aktuator gerakan linier:Single acting cylinder (silinder aksi tunggal) Double acting cylinder (silinder aksi ganda)
b.
Aktuator gerakan berputar: Motor yang digerakkan oleh udara. Motor
pneumatik
adalah
suatu
peralatan
pneumatik
yang
menghasilkan gerakan putar yang sudut putarnya tidak terbatas bila terhadap peralatan ini dialiri udara yang dimampatkan. Ada 4 jenis motor pneumatik, yaitu piston motors, sliding vane motors, gear motors, turbin. Aktuator yang berputar/gerakan putar.
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
4
2. Elektropneumatik
Elektropneumatik merupakan pengembangan dari pneumatik, dimana prinsip kerjanya memilih energi pneumatik sebagai media kerja (tenaga penggerak) sedangkan media kontrolnya mempergunakan sinyal elektrik ataupun elektronik. Sinyal elektrik dialirkan ke kumparan yang terpasang pada katup pneumatik dengan mengaktifkan sakelar, sensor ataupun sakelar pembatas yang berfungsi sebagai penyambung ataupun pemutus sin yal. Sinyal yang dikirimkan ke kumparan tadi akan menghasilkan medan elektromagnit dan akan mengaktifkan/mengaktuasikan katup pengatur arah sebagai elemen akhir pada rangkaian kerja pneumatik. Sedangkan media kerja pneumatic akan mengaktifkan atau menggerakkan elemen kerjapneumatik seperti motor pneumatik atau silinder yang akan menjalankan sistem. 2.1 Rangkaian A+B+A-B- Elektropneumatik
Salah satu rangkian elektro pneumatik ada berbagai macam jenis tergantung dari tiap cara kerja yang di inginkan berikut adalah contoh dari rangkaian elektropneumatik A+B+A-B-
Gambar 2.1.1. Rangkaian A+ B+ A- B-
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
5
2.2. Cara Kerja Rangkaian A+B+A-B-
Sistim
kontrolnya
menggunakan
sistrem
kelistrikan
yang
menggunakan tegangan 24 volt saklar tombol yang dihubungkan seri dan S3 yang terhubung dengn R1 adalah relay dan NO (Normal open = kontak relay terbuka ) R1 di hubungkan ke Y1 yang merupakan komponen pneumatic yang berupa katub solenoid, sehingga selenoid membuka katup pada 5/n way valve yang mengakibatka tekanan yang diberikan oleh kompresor masuk menggerakan silinder A kemudian memulai langkah positif setelah itu karena R1 dialiri arus yang merupakan relay yang secara otomaris mengaktifkan R3 yang terhubung dengan Y3 pada saat itu pula silinder B memulai langkah positf secara bergantian selanjutnya setelah silinder B mengakhiri langkah positif silinder B akan akan mengaktifkan sensor pada akhir langkah positif pada silinder B sehinga mengaktifkan saklar S4 yang yang terhubung dengan R2 sehingga memicu sehingga memicu Y2 sehingga silinder A akan melakukan langkah negatif pada saat itu pula pada akhir langkah negatif silinder A akan mengaktifkan sensor yang memicu S1 dan R4 sehingga mengaktifkan Y4 untuk menaktifkan silinder B melakukan langkah negatif dan dari cara kerja ini akan barjalan secara periodik untuk menghidupkan sistem elektro pneumatik. 2.2.1. Keuntungan sistim control listrik pada Pneumatik:
Sinyal input sebagai pengendali dapat dikirimkan dari jarak yang sangat panjang dalam suatu system control.
Waktu
antara
sinyal
pengirim
dan
sinyal
penerima
diminimalkan dengan menggunakan listrik sebagai media transmisinya (Salurannya) Pemakaian komponen kelistrikan :
Sebagai sinyal input yang berupa saklar saklar
Sebagai Sensor seperti limit switch,reedswitch, dan proximity
Sebagai pemproses yang berupa Relay
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
6
Struktur system dari elektropneumatik terdiri dri empat Group:
Sumber energi berupa udara bertekanan dan listrik
Elemen input (elemen masukan) dapat berupa Switch ( Saklar), push botton, limit switch dan sesnsor proximity.
Elemen pemproses seperti Swiching logic (Saklar logic) yang berupa rangkain logic ,katub solenoid, relay dan converter pneumatic ke listrik.
Elemen output berupa Aktuator ,motor pneumatic dan katub control satu arah.
2.3 Penerapan Sistem Pneumatik Di Industri
Tujuan penerapan Sistem Pneumatik di industri antara lain sebagai :
Media kerja (Working medium). Ini berbentuk penyimpana tenaga berupa udara kempa ,kemudian dengan udara kempa tersebut orang dapat melakukan suatu pekerjaan.
Otomatisasi.(Automation).Pekerjaan yang dilakukan dengan udara kempa dikontrol dengan sensor-sensor udara sehingga system tersebut dapat bekerja secara otomatis.
Unit penggerak (Working element) dari system pneumatic dapat menampilkan gerakan-gerakan sebagai berikut :
Gerak lurus ( maju-mundur atau naik-turun )
Gerak radius/lengkung ( swivel )
Gerak putar ( rotary )
2.4 Bidang Manufacturing
Bidang-bidang industri
yang menggunakan atau menerapkan system
pneumatic sebagai working medium atau otomatisasi antara lain :
Drilling
Turning
Milling
Forming
Finishing
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
7
2.5 Material Handling
Clamping
Shifting
Positiong
Orientin
2.6. Penerapan Umum (di darat, laut dan udara serta pertambangan)
Packaging
Feeding
Metering
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
8
BAB III PENUTUP
A. Simpulan
Pada
sistem
automasi
pneumatik
adalah
suatu
sistem
yang
menggunakan fluida bertekanan sebagai media penggeraknya dimana cara kerjanya diatur oleh katup-katup yang ada pada satu komponen yang ada di dalam rangkaian suatu sistem tersebut. Sedang elektropneumatik adalah perkembangan dari sistem pneumatik yang dianggap lebih memiliki efisien dalam cara kerjanya dengan adanya sistem pengontrol kerja pada sistem pneumatik maka pada sistem pneumatik maupun elektropneumatik perlunya di pahami terlebih dahulu dasar-dasar dari sistem ini agar paham dalam cara kerja maupun merangkai dari suatu sistem pneumatik maupun elektro pneumatik.
B. Saran
Perlunya pemahaman lebih dalam pada sistem ini mulai dari prinsip kerja, analisi cara kerja komponen, maupun cara merangkai dari sistem elektropneumatik karena pada materi ini perlu paham dari rangkaian suatu sistem agar mempermudah dalam mempelajari sistem automasi ini.
Taofik Hidayat_Teknik Mesin UNNES
9
