BAB IV PERAWATAN PNEUMATIK DAN HIDROLIK
A. Penum Penumat atik ik dan dan hidro hidroik ik !. Pen"er Pen"ertia tian n Pneuma Pneumatik tik dan dan Hidr Hidroi oik k Pada dasarnya pneumatik dan hidrolik adalah sistem yang hampir sama,
tetapi ada beberapa bagian komponen yang sedikit berbeda, namun seperti aktuator aktuator (motor (motor dan silinder), filter, dan solenoid valve memiliki prinsip yang sama dengan sistem hidrolik. Perbedaan mendasar dari kedua sistem tersebut adalah adalah fluida fluida kerja kerja yang yang diguna digunakan kan,, sistem sistem hidrol hidrolik ik menggu menggunak nakan an fluida fluida inko inkomp mpres resib ibel el sedan sedangk gkan an pada pada sistem sistem pneu pneuma mati tik k meng menggu guna naka kan n flui fluida da kompre kompresib sibel. el. Tekana ekanan n kerjany kerjanyaa juga juga pada pada rangeyan rangeyang g berbed berbeda, a, jika jika sistem sistem hidrolik bekerja pada tekanan 6,9-! "Pa, maka sistem pneumatik bekerja pada
tekanan
rendah
##$-69$ %pa
(http&''artikel-teknologi.om'sistem-
pneumatik'). #. Ba"ian Ba"ian$Ba $Ba"ia "ian n Pneumat Pneumatik ik dan Hidro Hidroik ik eperti telah di jelaskan sebelumnya bagian dari pneumatik dan hidrolik hampir sama karena kedua prinsip kerjanya hampir sama. *agaian dari sistem hidrolik dapat dilihat pada gambar di ba+ah ini.
ambar !. sistem hidrolik
istem hidrolik terdiri dari& a. Tank
b. . d. e. f.
ilter Pum Pump hidro idroli lik k aluran /ont /ontro roll valv valvee 0tu 0tuat ator or (sil (silin inde der) r) edangkan untuk bagian dari sistem pneumatik dapat dilihat pada gambar
diba+ah ini.
ambar !.1 sistem pneumatik istem pneumatik terdiri dari& a. b. . d. e. f. g. h.
/ompresso essorr Tank Tank ilter 2ryer 3egulator aluran /ont /ontro roll valv valvee 0tu 0tuat ator or (sil (silin inde der) r) etiap bagian dari sistem penumatik dan hidrolik perlu dilakukan
pera+atan mulai dari preventive maintenane, oretive maintenane, dan emergeny maintenane. Pera+atan sendiri selain untuk memastikan sistem dapat berjalan dengan sempurna tanpa ada kendala tetapi juga untuk memperpanjang usia alat serta menegak keelakaan kerja. B. Pera%a Pera%atan tan &i't &i'tem em Pneu Pneumat matik ik Proses pera+atan terbagi menjadi beberapa maam mulai dari preventive
maintenane, maintenane, oretive maintenane, maintenane, dan emergeny emergeny maintenane. maintenane. erta periode periode
dari proses pera+atan juga berbeda beda mulai dari harian, mingguan, bulanan, dan pera+atan sesuai +aktu penggunaan. 2isini akan dijelaskan proses pera+atan sistem pneumatik dari bagian per bagian. !. Kom(re'or %ompresor adalah mesin untuk memampatkan udara atau gas. %ompresor dibutuhkan agar mendapatkan tekanan kerja yang diinginkan. %ompresor udara biasanya mengisap udara dari atmosfir . 4amun ada pula yang mengisap udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfir. 2alam hal ini kompresor bekerja sebagai penguat. ebaliknya ada kompresor yang mengisap gas yang bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfir. 2alam hal ini kompresor disebut pompa vakum. %riteria pemilihan kompresor • %arakteristik kompresor yang terpenting adalah volume gas yang dikeluarkan dengan satuan m'min atau liter (l)'min dan tekanan kerja dengan satuan bar. Pemilihan kompresor tergantung tekanan kerja dan jumlah udara yang dibutuhkan. %riteria lain yang diperlukan untuk menentukan kompresor adalah & • • • • • • •
desain tipe penggerak kapasitas penyimpanan pendinginan kondisi dan lingkungan instalasi pera+atan biaya Tergantung jenis kompresor, kapasitas'volume yang dihasilkan
bervariasi dari beberapa liter permenit sampai kira-kira #$.$$$ m'min. edangkan tekanan yang dihasilkan berkisar antara beberapa milimeter udara sampai lebih $ bar. •
"aam-"aam %ompresor %ompresor terdapat dalam berbagai jenis dan model tergantung pada volume dan tekanannya. %lasifikasi kompresor tergantung tekanannya adalah & • • •
kompresor (pemampat) dipakai untuk tekanan tinggi, blo+er (peniup) dipakai untuk tekanan agak rendah, fan (kipas) dipakai untuk tekanan sangat rendah.
0tas dasar ara pemampatannya, kompresor dibagi atas jenis & •
5enis turbo (aliran) 5enis ini menaikkan tekanan dan keepatan gas dengan gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh kipas (impeler) atau dengan gaya
•
angkat yang ditimbulkan oleh sudu-sudu. 5enis perpindahan (displaement) 5enis ini menaikkan tekanan dengan memperkeil atau memampatkan volume gas yang diisap ke dalam silinder atau stator oleh sudu. 5enis perpindahan terdiri dari jenis putar (piston putar) dan
•
jenis bolak balik (torak). Pera+atan %ompresor Ba"ian
Presure gauge
Pressure s+ith
afety valve
evel oli
Keru'akan)ma'aa h
Pemeiharaan
Pemeriksaan tekanan udara (antara $,#mpa sampai $,9 mpa) Pastikan berkerja normal (kompresor akan mati ketika tekanan sudah menapai $,9 mpa dan akan hidup kembali ketika tekanan udara turun menapai $,# mpa) Pastikan bekerja seara normal (menariknya sebentar dan udara bertekanan dapat keluar melalui itu jika tekanan udara melebihi standar) Pastikan level
*eni' (emeiharaan Pemeliharaan harian (routine maintenance)
Pemeliharaan harian (routine maintenance)
Pemeliharaan harian (routine maintenance)
Pemeliharaan
2rain ok valve
7-belt
ilter
Pipa'tangki
li
oli selalu berada berkala diantara garis (periodic merah selama maintenance) beroperasi "embuang air Pemeliharaan yang masuk harian (routine 5umlah air di dalam kedalam tabung' maintenance) tangki kopresor tangki terlalu banyak kompresor (sampai habis airnya) Pastikan v-belt Pemeliharaan sesuai standar, *erkala yaitu tidak (Periodic terlalu kendur Maintenance) dan tidak terlalu kenang, serta dalam keadaan baik (tidak slip dan tidak peah peah' putus) "engganti Perbaikan ringan 7-belt kendur'putus dengan yang (Light baru repairing) Pembersihan Perbaikan ringan filter dengan (light repairing) angin ilter kotor bertekanan (jangan dengan air) Pengeekan dari Pemeliharaan kebooran 8arian (Routine Maintenance) "engganti pipa Perbaikan yang boor dan medium menambal (Medium tangki yang repairing) *oor boor (ganti yang baru jika tidak bisa di tambal) li sudah tidak layak anti oli Pemeliharaan pakai (pemakaian kompresor *erkala
1$$$ jam)
%ompresor
%arat, kotor, at mengelupas
setiap 1$$$ jam (Periodic pengoperasian. Maintenance) 2engan selalu Pemeliharaan membersihkan 8arian (Routine kompresor Maintenance) setelah digunakan (banyak oli yang menempel)
#. Pen"erin" Udara +dryer , a. %ondisi :dara *ertekanan :dara yang dihisap kompresor selalu mengandung uap air. %adar air
ini harus ditekan serendah mungkin. uhu dan tekanan udara menentukan kadar kelembaban udara. "akin tinggi suhu udara, makin banyak kadar uap air yang dapat diserap. 0pabila titik jenuh dari kelembaban udara menapai $$;, meneteslah air.
ambar !. hubungan kandungan air dan temperatur udara /ontoh & ihat gambar 1. • •
Pada temperatur 1$o /, udara mengandung air sebesar < gram'm. Pada temperatur !$o /, udara mengandung air sebesar # gram'm. ebuah kompresor berdaya hisap $ m'h memampatkan udara bebas
(1$ o /, kelembaban relatif #$;) pada tekanan absolut
=# g'h. etelah pemampatan, suhu naik menjadi !$ o /. :dara yang dijenuhkan pada lubang-keluar kompresor, mempunyai kadar air sebesar #g'm . Pada massa udara yang dimampatkan ,! m'h, massa airnya adalah& ,! m'h . # g' m > <1,9 g'h • 2engan demikian massa air yang dikeluarkan dari kompresor adalah& =# g'h - <1,9 g'h > 1,$< g'h • b. 0kibat 0ir %ondensasi Tidak 2ikeluarkan 0ir kondensasi ini, jika tidak dikeluarkan dapat mengakibatkan & • • • • •
%orosi dalam pipa, katup, silinder, dan elemen-elemen lainnya. ?ni akan menambah biaya pemakaian dan pera+atan. "enui pelumas asli pada elemen yang bergerak. "engganggu fungsi kontak dari katup "enemarkan dan merusak hal tertentu misalnya pada industri makanan, dan pengeatan.
Ba"ian
Keru'akan)ma'aa h
Penggantian seara teratur (sesuai jam pemakaian)
@at pengering ( flux)
"embuang air hasil kondensasi seara teratur
Pengering kondensat
*erkarat
Pengering udara
Pengering udara
Pemeiharaan
*oor
:dara yang di keluarkan basah
-. &auran Udara +(i(a,
Pembersihan rutin setelah digunakan memeriksa saluran yang menuju dan keluar dari pengering udara "emeriksa dan memperbaiki komponen pengering "engganti Aat pengering ( flux)
*eni' (emeiharaan Pemeliharaan *erkala (Periodic Maintenance) Pemeliharaan *erkala (Periodic Maintenance) Pemeliharaan 8arian (Routine Maintenance)
Perbaikan ringan (light repairing) Perbaikan medium (Medium repairing) Perbaikan ringan (light repairing)
:ntuk menjamin distribusi udara yang handal dan lanar, beberapa hal harus diperhatikan. :kuran pipa yang benar sama pentingnya seperti halnya bahan yang digunakan, tahanan sirkulasi, susunan pipa dan pemeliharaan. a. :kuran pipa saluran Penentuan diameter dalam pipa tergantung dari & keepatan aliran • panjang pipa • kerugian tekanan yang diijinkan ( ideal $, bar ) • tekanan kerja • jumlah penabangan, tahanan pipa. • b. *ahan pipa saluran %riteria bahan pipa yang baik adalah sebagai berikut & kerugian tekanan rendah • bebas kebooran • tahan karat • mempunyai kemampuan pemuaian. • . ?nstalasi pipa udara bertekanan saluran pemipaan dengan kemiringan -1; agar air kondensasi dapat • dibuang, pada titik terendah dipasang pembuangan air, • dibuat dalam bentuk melingkar (3ing "ain) • . Unit Pea/anan Udara Pada prinsipnya, udara bertekanan harus kering, bebas dari minyak. :ntuk beberapa komponen udara berlubrikasi adalah merusak yang lain, tetapi untuk komponen daya, lubrikasi justru sangat diperlukan. ubrikasi dari udara bertekanan, seharusnya dibatasi pada bagian tertentu, jika lubrikasi diperlukan. :ntuk hal ini, diperlukan minyak khusus. "inyak yang terba+a udara dari kompresor tidak ook bila digunakan untuk lubrikasi komponen sistem kontrol. "asalah yang terjadi dengan lubrikasi (pelumasan) yang berlebihan adalah& angguan pada komponen yang terlubrikasi seara berlebihan. • Polusi pada lingkungan. • Pengaretan terjadi setelah komponen diam dalam +aktu yang lama. • %esulitan di dalam pengaturan lubrikasi yang tepat. • Balaupun hal tersebut di atas adalah masalah, tetapi lubrikasi diperlukan pada hal-hal sebagai berikut& erakan bolak-balik yang sangat epat • ilinder diameter besar (1# mm ke atas), lubrikator seharusnya dipasang • langsung dekat dengan silinder.
ubrikasi yang tepat ditentukan oleh kebutuhan udara silinder. ubrikator disetel pada aliran minimum sebelum memulai pemberian minyak. *ila lubrikator disetel terlalu besar, maka keadaan tersebut tidak efektif. edangkan penyetelan lubrikator yang terlalu keil, dapat menyebabkan minyak epat kering dalam perjalanan menuju ke silinder. ilinder dengan seal tahan panas tidak harus disuplai dengan udara bertekanan yang berlubrikasi. %arena lubrikasi khusus dalam silinder akan terui. :nit Pelayanan :dara terdiri dari& • • •
Penyaring udara bertekanan (ilter) Pengatur tekanan udara (Pressure 3egulator) Pelumas udara bertekanan (ubriator) %ombinasi ukuran dan jenis yang benar dari elemen ini ditentukan oleh
penerapan dan permintaan dari sistem kontrol. :nit pemelihara udara dipasang pada setiap jaringan kerja sistem kontrol untuk menjamin kualitas udara bagi tiap tugas sistem kontrol. a. ilter
ambar !.! filter ) ungsi& :ntuk menyaring partikel partikel debu • :ntuk menyaring kotoran-kotoran • 1) :kuran filter
•
:kuran pori filter menunjukkan ukuran partikel minimum yang dapat
•
disaring dari udara mampat, "isal filter # miron akan menyaring partikel yang mempunyai
diameter lebih besar dari $,$$# mm. ) Penggantian filter Penggantian filter dilakukan jika perbedaan tekanan antara output dan • input sebesar $,! C $,6 bar. !) Pera+atan ilter mengganti atau menui elemen filter • membuang air kondensasi • 8arap diperhatikanD 0rah aliran 5umlah'besar aliran • *atas maksimum air kondensasi • Pembersihan elemen filter yang kontinyu • b. Pengatur Tekanan untuk menjaga tekanan konstan dari udara mampat pada elemen •
kontrol
ambar !.# pengatur tekanan . Pelumas untuk menyalurkan minyak berupa kabut dalam jumlah yang dapat diatur, lalu dialirkan ke komponen pneumatik yang membutuhkannya.
ambar !.6 pelumas
Ba"ian
Keru'akan)ma'aa h
Pemeiharaan
"emeriksa jumlah kondensat filter %ondensat masuk kedalam aliran Pelindung filter
Pengatur tekanan
"embuang kondensat Pembersihan seara teratur
Pemutar pengatur tekanan aus
Pengeekan seara berkala tekanan yang tertera "engganti dengan unit yang baru "emeriksa jumlah pelumas
Pelumas udara
Pelumas habis
ilter plastik dan mangkuk pelumas kotor
Penambahan pelumas hingga batas yang tertera (minyak mineral) "embersihkan dengan bahan yang tidak mengandung trikloretilin
*eni' (emeiharaan Pemeliharaan 8arian (Routine Maintenance) Pemeliharaan *erkala (Periodic Maintenance) Pemeliharaan 8arian (Routine Maintenance)
Pemeliharaan 8arian (Routine Maintenance) Perbaikan ringan (light repairing) Pemeliharaan 8arian (Routine Maintenance) Pemeliharaan *erkala (Periodic Maintenance) Pemeliharaan *erkala (Periodic Maintenance)
0. 1ontroer Va2e a. %atup kontrol arah %atup kontrol arah (%%0) adalah bagian yang mempengaruhi
jalannya aliran udara . 0liran udara akan le+at, terblokir atau membuang ke atmosfir tergantung dari lubang dan jalan aliran %%0 tersebut. %%0 digambarkan dengan jumlah lubang dan jumlah kotak. ubang-lubang menunjukkan saluran saluran udara dan jumlah kotak menunjukkan jumlah posisi. istem penomoran yang digunakan untuk menandai %%0 sesuai dengan 2?4 ? ##99. istem huruf terdahulu digunakan dan sistem penomoran dijelaskan sebagai berikut &
ambar !. istem penomoran katup kontrol arah ) 5enis katup kontrol arah %atup '1 • %atup '1 adalah katup yang membangkitkan sinyal dengan sifat bah+a sebuah sinyal keluaran dapat dibangkitkan juga dapat dibatalkan'diputuskan. %atup '1 mempunyai lubang dan 1 posisi. 0da 1 konstruksi sambungan keluaran & posisi normal tertutup (4'/) artinya katup belum diaktifkan, • pada lubang keluaran tidak ada aliran udara bertekanan yang keluar.
•
posisi normal terbuka (4') artinya katup belum diaktifkan, pada lubang keluaran sudah ada aliran udara bertekanan yang
•
keluar. %atup !'1 %atup !'1 mempunyai ! lubang dan 1 posisi kontak. ebuah katup !'1 dengan kedudukan piringan adalah sama konstruksi dengan kombinasi gabungan dua katup '1 & satu katup 4'/ dan satu katup 4'. %onstruksi katup !'1 dengan posisi a+al (tidak tertekan) seperti pada gambar !.< 5ika dua tuas diaktifkan seara bersamaan, saluran (P) ke 1(*) dan !(0) ke (3) ditutup oleh gerakan pertama. 2engan menekan tuas katup selanjutnya piringan mela+an gaya pegas pengembali, aliran antara saluran (P) ke !(0) dan 1(*) ke (3) terbuka. Tuas katup bisa dioperasikan dengan menambah pada bagian punak tuas dengan lengan rol atau tombol tekan.%atup !'1 dudukan piringan, tertekan diperlihatkan seperti pada gambar !.=
ambar !.< %atup !'1 dudukan piringan, dalam keadaan tidak aktif
•
ambar !.= %atup !'1 dudukan piringan , dalam keadaan aktif %atup !' %atup !' mempunyai ! lubang dan posisi kontak. /ontoh katup ini adalah katup geser pelat dengan pengaktifan tangan. %onstruksi katup diperlihatkan seperti pada gambar !.9
ambar !.9 plat geser dengan posisi tengah tertutup Pada saat posisi normal ( pegangan di tengah ), semua lubang terblokir.
Pada
saat
aktif,
kanal-kanal
sirkulasi
akan
saling
berhubungan dengan berputarnya dua piringan. 5ika pegangan diputar ke kanan, aliran dari (P) ke !(0) dan 1(*) ke (3) terbuka. edangkan jika pegangan diputar ke kiri, aliran dari (P) ke 1(*) dan !(0) ke (3) terbuka. •
%atup #'1 %atup #'1 prinsip geser mendatar seperti gambar .1. %atup #'1 mempunyai # lubang dan 1 posisi kontak. %atup ini dipakai sebagai elemen kontrol akhir untuk menggerakkan silinder. %atup geser
memanjang adalah ontoh katup #'1. ebagai elemen kontrol, katup ini memiliki sebuah piston kontrol yang dengan gerakan horisontalnya menghubungkan atau memisahkan saluran yang sesuai.
ambar !.$ %atup #'1, Prinsip eser "endatar b. %atup satu arah %atup satu arah adalah bagian yang menutup aliran ke satu arah dan mele+atkannya ke arah yang berla+anan. Tekanan pada sisi aliran membebani bagian yang menutup dan dengan demikian meningkatkan daya perapatan katup. 0da banyak variasi dalam ukuran dan konstruksi dikembangkan dari katup satu arah. 2isamping itu katup satu arah dengan fungsi elemen yang lain membentuk elemen yang terpadu, seperti katup kontrol aliran satu arah, katup buangan epat, katup fungsi E204F, katup fungsi E0T0:F. ) 5enis-jenis katup satu arah %atup /ek (Check Valves) • %atup satu arah dapat menutup aliran seara sempurna pada satu arah. Pada arah yang berla+anan, udara mengalir bebas dengan kerugian tekanan seminimal mungkin. Pemblokiran ke satu arah dapat dilakukan dengan konis (ones), bola, pelat atau membran.
ambar !. %atup /ek (Check Valves) •
%atup *uangan-/epat ( Quick Exhaust Valve )
%atup buangan - epat digunakan untuk meningkatkan keepatan silinder. Prinsip kerja silinder dapat maju atau mundur sampai menapai keepatan maksimum dengan jalan memotong jalan pembuangan udara ke atmosfir. 2engan menggunakan katup buangan epat, udara pembuangan dari silinder keluar le+at lubang besar katup tersebut.
•
ambar !.1 katup buang-epat (uick exhaust valve) %atup %ontrol 0liran %atup kontrol aliran mempengaruhi volume aliran udara bertekanan yang keluar pada dua arah. *ila katup ek dipasang bersama-sama dengan katup ini, maka pengaruh kontrol keepatan hanya pada satu arah saja. abungan katup ini dapat dipasang langsung pada lubang masukan atau keluaran silinder atau pada
•
lubang pembuangan katup kontrol arah. %atup /ekik, 2ua 0rah (Throttle 7alves) %atup ekik pada keadaan normal dapat diatur dan pengesetannya dapat dikuni pada posisi yang diinginkan. %arena sifat udara yang kompresibel, karakteristik gerakan silinder tergantung dari beban dan tekanan udara. leh karena itu katup kontrol aliran digunakan untuk mengontrol keepatan silinder dengan berbagai harga yang bervariasi. 8ati-hati agar tidak menutup katup ini penuh, karena akan menutup udara ke sistem.
•
ambar !. katup ekik, dua arah (throttle valve) %atup %ontrol 0liran, atu 0rah. 2engan konstruksi katup seperti ini, aliran udara le+at penekikan (penyempitan) hanya satu arah saja. *lok katup ek akan memblokir aliran udara, sehingga aliran udara hanya le+at penekikan. Pada arah yang berla+anan udara bebas mengalir le+at katup ek. %atup ini digunakan untuk mengatur keepatan silinder.
•
ambar !.! katup kontrol aliran, satu arah %atup 2ua Tekanan ' %atup ungsi E 204 E !"o Pressure Valves Glemen-elemen pada saluran penghubung yang mempunyai sifat satu arah dapat dipasang sebagai elemen penghubung sesuai arah aliran udara. 2ua katup yang ditandai sebagai elemen penghubung mempunyai karakteristik logika yang ditentukan melalui dua sinyal masukan dan satu keluaran. alah satu katup yang membutuhkan dua sinyal masukan untuk menghasilkan sinyal keluaran adalah katup dua tekanan (!"o Pressure Valves) atau katup fungsi E204F.
ambar !.# katup fungsi E204F •
%atup anti ' %atup ungsi E0T0:F ( huttle 7alve ) %atup ini mempunyai dua masukan dan satu keluaran. 5ika udara dialirkan melalui lubang pertama (H), maka kedudukan seal katup menutup lubang masukan yang lain sehingga sinyal dile+atkan ke lubang keluaran (0). %etika arah aliran udara dibalik (dari 0 ke H), silinder atau katup terhubung ke pembuangan. %edudukan seal tetap pada posisi sebelumnya karena kondisi tekanan.
ambar !.6 katup fungsi E0T0:F •
%atup Tunda Baktu %atup tunda +aktu adalah kombinasi'gabungan dari katup '1, katup kontrol aliran satu arah, dan tangki udara. %atup '1 dapat sebagai katup dengan posisi normal membuka (4) atau menutup (4/). 5ika hanya menggunakan katup '1 dan katup kontrol aliran satu arah, tunda +aktunya biasanya berkisar antara $$ detik. 2engan menggunakan tambahan tangki udara, +aktu dapat diperlambat. Perubahan +aktu seara akurat dijamin, jika udara bersih dan tekanan relatif stabil.
ambar !.< katup tunda +aktu 4/
Ba"ian
/ontroller valve
Keru'akan)ma'aa h
Pemeiharaan
*eni' (emeiharaan
"emeriksa kebersihan katup Pemeliharaan dari kotoran 8arian (Routine sesudah'sebelum Maintenance) digunakan "embersihkan %atup tidak menutup katup dari Perbaikan ringan 'membuka sumbatan (light repairing) kotoran %atup boor'tidak "emeriksa Perbaikan ringan bekerja maksimal spool katup (light repairing) (piston katup) apakah sudah aus "emeriksa piring geser apakah sudah aus (tidak dapat bergeser dengan lanar) "emeriksa dudukan apakah sudah aus (tidak menguni dengan rapat) "emeriksa bola apakah sudah aus (tidak bisa menutup udara maksimal)
%atup aus
"engganti dengan katup yang baru
Perbaikan medium (Medium repairing)
