pneumatik

KATA PENGANTAR Terimakasih kepada tuhan yang maha esa yang telah membantu kami untuk menyelesaikan makalah ini dengan penuh kemudahan. Karena tanpa pertolongan tuhan yang maha esa kami tidak akan sanggup menyelesaikan makalah ini dengan baik. Makalah ini sengaja di buat oleh kami untuk muenambah pengetahuan pembaca mengenai Sistem Pneumatik, aplikas penggunaan Sistem Pneumatik, prinsip kerja Sistem Pneumatik, kelebihan penggunaan Sistem Pneumatik, dan berbagai pembahasan tentang Sistem Pneumatik lainnya yang akan menambah wawasan pembaca mengenai Sistem Pneumatik. Penyusun mengambil isi pokok pembahasan dalam makalah ini dari berbagai sumber. Tetapi yang pada dasarnya mempunyai tujuan yang sama yaitu menambah pengetahuan pembaca mengenai Sistem Pneumatik. Kami juga mengucapkan terimakasih kepada dosen yang telah memberikan tugas kepada kami karena dengan tugas tersebut penyusun jadi lebih mengetahui mengenai Sistem Pneumatik. Semoga makalah ini dapat memberikan memberikan manfaat dan menambah wawasan kepada pembaca, meskipun makalah ini ada kelebihannya dan kekurangannya kami mohon kritik dan saranya agar kami bisa memperbaikiya.

Terimakasih

Penyusun

STT WASTUKANCANA PURWAKARTA TEKNIK MESIN’11 | MEKANIKA FLUIDA

1

DAFTAR ISI HALAMAN

KATA PENGANTAR ............................................................................................................ 1

DAFTAR ISI .......................... ........................................ ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... ........................ ........... 2-3

BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG ........................................................................................................... 4-5 PERUMUSAN MASALAH .................................................................................................... 5 TUJUAN TUJUAN ......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .................... ....... 6 PEMBATASAN MASALAH ................................................................................................... 6 METODE PENULISAN ......................................................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA SEJARAH SISTEM PNEUMATIK ............................................................................................ 7 PENGERTIAN SISTEM PNEUMATIK ...................... .......... ...................... ..................... ....................... ...................... ..................... ................... ........ 7 PRINSIP KERJA SISTEM PNEUMATIK .................... ........ ....................... ..................... ...................... ....................... ..................... ............. ... 8-10 TEKANAN UDARA ..................... .......... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ............... .... 11-12 SIFAT FISIKA DARI UDARA ............................................................................................... 13 KARAKTERISTIK DARI UDARA .......................................................................................... 14 SISTEM PNEUMATIK DAN FUNGSI DARI SETIAP BAGIAN .................................................. 15


2

SISTEM SUMBER UDARA PNEUMATIK .............................................................................. 16 ANALISA ALIRAN FLUIDA ................................................................................................. 17 PERANCANGAN SISTEM PNEUMATIK ............................................................................... 18 KEUNTUNGAN YANG YANG DIDAPAT PADA SISTTEM PNEUMATIK ...................... ........... ...................... ................. ...... 19-24

BAB III PENUTUP KESIMPULAN ................................................................................................................... 25

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................... 26


3

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pelaksanaan pekerjaan mekanis mempunyai peranan penting dalam bidang otomatisasi industri, seperti: pencekaman, penggesaran, pengaturan posisi dan arah benda kerja. Kebutuhan sensor dan prosesor berkembangan sejalan dengan kebutuhan penggerak yang membantu operasi kerja yang dikontrol dengan menggunakan sensor untuk mengukur keadaan dan kondisi mesin. Sistem kontrol pneumatik sebagai solusi alternatif untuk media kendali yang memanfaatkan media udara bertekanan untuk elemen penumatik. Untuk mendukung sistem produksi yang memadai diperlukan tenaga kerja yang handal atau peningkatan keahlian tenaga kerja profesi Otomatisasi Industri dengan Kontrol Pneumatik. Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang ada telah mendorong manusia untuk melangkah lagi ke depan dengan penuh rasa optimis. Hal tersebut harus ditunjang pula dengan sumber daya manusia dengan pengetahuan, kemampuan dan kreatifitas yang tinggi. Jika tidak individu tersebut akan makin tenggelamdan tergerus oleh arus globalisasi.Seiring dengan tingginya aktivitas teknik saat ini, menyebabkan kebutuhan akaninstrument-instrument baru juga meningkat. Instrument tersebut dipakai agar aktivitas yang ada dapat memiliki efektifitas dan efisiensi yang tinggi dalam proses pengerjaanya.Saat ini upaya-upaya mulai dari inovasi dibidang teknis mekanik ataupun elektrik telah dilakukan dan dikembangkan untuk mencapai hal tersebut. Namun upaya-upaya yang telah dilakukan tersebut masih belum dapat mencapai titik maksimum dalam aplikasinya.Atas dasar pemikiran

tersebut,

sistem

Pneumatik

dan

Hidraulik

kini

mulai

dikembangkan.

Perkembangan ini membuat sistem Pneumatik dan Hidraulik dapat diaplikasikan keberbagai bentuk. Kini bukan hanya industri berkapasitas besar, industry kecil pun dapat mengaplikasikan sistem ini. Hal ini sangat penting karena akan membantu menciptakan atmosfer kompetitif di bidang teknologi industri. Elemen-elemen pneumatik maupun hidraulik telah mengalami perkembangan yang pesat, terutama dalam proses pemilihan bahan, manufacturing, serta proses desain.Gerakan yang dapat dilakukan oleh sistem


4

Pneumatik dan Hidraulik ini antara lain adalahgerakan melingkar (cyling), gerakan lurus (linier), dan gerakan berputar (rotary).

1.2. Perumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang harus diketahui pada makalah system pneumatik yaitu sebagai berikut:

1. Pengertian system pneumatik 2. Prinsip kerja system pneumatik 3. Komponen apa saja yang digunakan pada system pneumatik 4. Analisa Aliran Fluida 5. Keuntungan yang di dapat dengan menggunakan system pneumatik.

1.3. Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah system pneumatik ini adalah sebagai berikut : a) Mengetahui system pneumatik b) Mengetahui Prinsip kerja system pneumatik c) Mengetahui Analisa Aliran Fluida

1.4. Pembatasan masalah

Mengingat luasnya permasalahan yang ada, maka dalam pembahasan ini kami merasa perlu melakukan pembatasan masalah pada beberapa hal sebagai berikut : a) Pengenalan system pneumatik b) Prinsip kerja system pneumatik c) Analisa Aliran Fluida

1.5 Metode penulisan

Kami akan menyajikan penulisan laporan tugas mata kuliah proses produksi dalam tiga bab yang diuraikan secara singkat dan sistematis. Setiap bab akan saling bekaitan dimana bab yang berada pada bagian sebelumnya merupakan pedoman untuk bab-bab selanjutnya. Masing-masing bab sebagai pokok bahasan terbagi menjadi beberapa sub pokok pembahasan yang secara garis besar terdiri dari :


5

BAB I

: PENDAHULUAN

Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, masalah, metode pengumpulan data, sistematika penulisan. penulisan.

BAB II

: TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini dibahas mengenai gambaran teori dasar tentang pengertian Sistem Pneumatik, prinsip kerja Sistem Pneumatik.

BAB III

: PENUTUP

Pada bab ini dibahas mengenai kesimpulan.

Metode penulisan pada pada makalah ini berhubungan dengan pokok pembahasan pembahasan pada Sistem Pneumatik. Sumber data yang di bahas dalam makalah ini di ambil dari internet.


6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Sistem Pneumatik

Sejarah Alat pneumatik pertama adalah sederhana, dan satu yang kita masih menggunakan hari ini bellow tangan. Itu digunakan oleh peleburan awal dan pandai besi untuk bekerja besi dan merupakan jenis yang sangat sederhana Kompresor udara. Yang pertama udara pompa ditemukan oleh Otto von Guericke pada tahun 1650, dan itu mampu menghasilkan vakum parsial. Ia tidak sampai 1829 bahwa kompresor udara senyawa pertama telah dipatenkan. Ini bekerja dengan mengompresi udara dalam silinder berturutturut. Pada tahun 1872, para ilmuwan menambahkan gagasan pendinginan silinder dengan jet air untuk meningkatkan efisiensi, yang kemudian berkembang ke dalam air-berjaket silinder. Sistem pneumatik yang paling sering ditemukan dalam pengaturan industri, tetapi mereka dapat digunakan dalam pengaturan komersial serta, seperti sistem tabung pada drive up teller di bank. Udara tekan adalah apa yang digunakan untuk mendorong tabung bolak-balik dari kasir ke pelanggan. Di masa lalu, tabung pneumatik digunakan untuk mengangkut pesan dan benda-benda dari kamar ke kamar di gedung-gedung kantor besar. Kereta bawah tanah pertama Amerika adalah kereta pneumatik, diciptakan oleh Alfred Beach di 1865 di New York City. Saat ini, teknologi pneumatik digunakan dalam berbagai aplikasi, bahkan mesin jet menggunakan kompresor sentrifugal dan aliran aksial.

2.2. Pengertian Pneumatik

Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak, keadaankeadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbang-an. Orang pertama yang dikenal dengan pasti telah menggunakan alat pneumatik adalah orang Yunani bernama Ktesibio. Dengan demikian istilah pneumatik berasal dari Yunani kuno yaitu pneuma yang artinya hembusan (tiupan). Bahkan dari ilmu filsafat atau secara philosophi istilah pneuma dapat diartikan sebagai nyawa. Dengan kata lain pneumatik berarti mempelajari tentang gerakan angin (udara) yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga dan kecepatan.


7

Gambar 2.1 Pneumatic Sircuit

Pneumatik merupakan cabang teoritis aliran atau mekanika fluida dan tidak hanya meliputi penelitian aliran-aliran udara melalui suatu sistem saluran, yang terdiri atas pipapipa, selang-selang, gawai (device) dan sebagainya, tetapi juga aksi dan penggunaan udara mampat. Udara yang dimampatkan adalah udara yang diambil dari udara lingkungan yang kemudian ditiupkan secara paksa ke dalam tempat yang ukurannya relatif kecil. Pneumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri (khususnya dalam teknik mesin) merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanis dimana udara memindahkan suatu gaya atau suatu gerakan. Dalam pengertian yang lebih sempit pneumatik dapat diartikan sebagai teknik udara mampat (compressed air technology). Sedangkan dalam pengertian teknik pneumatik meliputi : alat-alat penggerakan, pengukuran, pengaturan, pengendalian, penghubungan dan perentangan yang meminjam gaya dan penggeraknya dari udara mampat. Dalam penggunaan sistem pneumatik semuanya menggunakan udara sebagai fluida kerja dalam arti udara mampat sebagai pendukung, pengangkut, dan pemberi tenaga.

2.3. Prinsip kerja Sistem Pneumatik

Pneumatik berasal dari bahasa Yunani yang berarti udara atau angin. Semua system yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja disebut dengan sistem Pneumatik. Dalam penerapannya, sistem pneumatic banyak digunakan sebagai sistem automasi. Prinsip kerja pneumatik adalah memanfaatkan udara bertekanan dari kompresor yang kemudian distribusikan ke sistem yang ada sehingga kapasitas sistem terpenuhi. Masuk dan keluarnya udara didalam silinder diatur dari valve. Dengan menyusun valve – valve ini kita dapat melakukan control terhadap sistem pneumatik, sehingga dapat berfungsisebagaimana yang kita kehendaki. Pada STT WASTUKANCANA PURWAKARTA TEKNIK MESIN’11 | MEKANIKA FLUIDA

8

dasarnya tekanan udara di atmosfer ini tidak tetap (tidak konstan) karena akansangat tergantung terhadap lokasi geografi dan cuaca. Dan tekanan akan dikatakan vakum jika tekanan di dalamnya lebih kecil dibandingkan dengan teaknan udara di atmosfer. Udara merupakan salah satu zat yang mudah didapatkan, terutama pada permukaan bumi ini. Terdapat beberapa kandungan gas yang ada dalam udara, antara lain sebagi berikut : a) Nitrogen (N) ; yang memiliki volume prosentase sebesar 78 %. b) Oksigen (O2) ; yang memiliki volume prosentase sebesar 21 %. c) Gas – gas lanilla yaitu ; Co2, Ar, H, Ne, He, dan Xe. Oleh karena sifat mudah didapatkan yang dimilikinya, maka perkembangan teknologi saat ini lebih mengarah pada aplikasi fungsi udara dalam membantu pekerjaan manusia. Beberapa diantaranya adalah digunakan sebagai penggerak komponen – komponen teknik seperti, piston, dongkrak, dan lain sebagaianya. Tenaga fluida adalah istilah yang mencakup pembangkitan, kendali dan aplikasi dari fluida bertekanan yang digunakan untuk memberikan gerak. Berdasarkan fluida yang digunakan tenaga fluida dibagi menjadi pneumatik, yang menggunakan udara, serta hidrolik, yang menggunakan cairan. Dasar dari aktuator tenaga fluida adalah bahwa fluida mempunyai tekanan yang sama ke segala arah. Dalam sistem pneumatik, aktuator berupa batang piston mendapat tekanan udara dari katup masuk, yang kemudian memberikan gaya kepadanya. Gaya inilah yang menggerakkan piston pneumatik, baik maju atau mundur. Pada dasarnya sistem pneumatik dan hidrolik tidaklah jauh berbeda. Pembeda utama keduanya adalah sifat dari fluida kerja yang digunakan. Cairan adalah fluida yang tidak dapat ditekan (incompressible fluid) sedangkan udara adalah fluida yang dapat terkompresi (compressible fluid).

Gambar 1. Prinsip kerja pneumatika, gerakan disebabkan oleh adanya tekanan udara.


9

Udara sebagai fluida kerja pada sistem pneumatik memiliki karakteristik khusus, antara lain :



Jumlahnya tak terbatas



Mencari tekanan yang lebih rendah



Dapat dimampatkan



Memberi tekanan yang sama rata ke segala arah



Tidak mempunyai bentuk (menyesuaikan dengan tempatnya)



Mengandung kadar air

Pada sistem pneumatik terdapat beberapa komponen utama, yaitu



sistem pembangkitan udara terkompresi yang mencakup kompresor, cooler, dryer, tanki penyimpan



unit pengolah udara berupa filter, regulator tekanan, dan lubrifier (pemercik oli) yang lebih dikenal sebagai Air Service Unit



Katup sebagai pengatur arah, tekanan, dan aliran fluida



Aktuator yang mengkonversikan energi fluida menjadi energi mekanik



Sistem perpipaan



Sensor dan transduser



Sistem kendali dan display

Gambar

2

menunjukkan

suatu

sistem

pneumatik

yang

disederhanakan.

Untuk

mengendalikan katup diperlukan suatu kontroler. Kontroler ini dapat berupa rangkaian pneumatik ataupun rangkaian elektrik. Sistem pneumatik menggunakan rangkaian kontroler elektrik disebut sebagai sistem elektro-pneumatik.

Gambar 2. Sistem pneumatik sederhana (disederhanakan)


10

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 (udarabertekanan).

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) 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 e mbosing of components)

2.4. Tekanan Udara

Pneumatik akan memiliki daya optimal apabila menggunakan udara yang proporsional. Sehingga dibawah ini akan ditunjukkan diagram variasi tekanan relatif terhadap tekanan atmosfer. Pada dasarnya tekanan udara diatmosfer bumi ini tidaklah tetap / konstan. Hal inikarena dipengaruhi oleh lokasi geografis dan cuaca yang ada. Tekanan udara disebut vakum apabila tekanan yang ada didalamnya lebih kecil daripada tekanan udara diatmosfer. Jadi daerah vakum ini dibatasi oleh garis nol didalamnya serta garis tekanan atmosfer diatasnya. Adapun kondisi absolut pressure dan gauge pressure dapat dilihat padadigram diatas.


11

a) Sistem tekanan tinggi Untuk sistem tekanan tinggi, udara biasanya disimpan dalam tabung metal (Air Storage Cylinder) pada range tekanan dari 1000 – 3000 Psi, tergantung pada keadaansistem.Tipe dari tabung ini mempunyai 2 Klep, yang mana satu digunakan sebagai klep pengisian, dasar operasi Kompresor dapat dihubungkan pada klep ini untuk penambahanudara kedalam tabung. Klep lainnya sebagai klep pengontrol. Klep ini dapat sebagai klep penutup dan juga menjaga terperangkapnya udara dalam tabung selama sistemdioperasikan. sistemdioperasikan.

b) Sistem tekanan sedang Sistem Pneumatik tekanan sedang mempunyai range tekanan antara 100 – 150 Psi, biasanya tidak menggunakan tabung udara. Sistem ini umumnya mengambil udaraterkompresi langsung dari motor kompresor.

c) Sistem tekanan rendah Tekanan udara rendah didapatkan dari pompa udara tipe Vane. Demikian pompaudara mengeluarkan tekanan udara secara kontinu dengan tekanan sebesar 1 –10 Psi. kesistem Pneumatik.

A.

Pe = A. P atm + W,

Dimana : W = berat benda = m.g = ?.V.g = ?.A.h. g A = luas penampang P atm = tekanan te kanan atmosfer Pe = tekanan pengukuran Dengan mengeliminasi A, maka P1 = ?. g. h ? P = Pe – P atm = ?. g. h - 1 = ?. g. h (kPa)


12

Gambar 3. Sistim Tekanan dalam Pneumatik Udara yang mengalir ke saluran sistem pneumatik akan mengalami penurunan tekanan (head losses) akibat adanya gesekan sepanjang saluran dan belokan. Penurunan tekanan tersebut menurut Majumdar: 2001, memiliki persamaan :

Dimana :

L = panjang salura (m) D = Diameter dalam saluran (m) Q = Debit aliran udara (m3/s) Pabs = Tekanan absolute dalam Pa (N/m2)

Catatan : 1 bar = 105 (N/m2) = 105 Pa (Pascal)

2.5. Sifat Fisika Dari Udara

Seluruh permukaan bumi ditutupi oleh lapisan udara, dengan komposisi campuran gas sebagai berikut: 1) Nitrogen 78% dari volume. 2) Oksigen 21% dari volume. Selain itu juga berisi karbon dioksida, argon, hidrogen, neon, helium, cripton, dan xenon. Karena segala sesuatu di bumi ini menerima tekanan yaitu tekanan absolut atmosfir, maka tekanan ini tidak bisa dirasakan. Pada umumnya tekanan atmosfir dianggap sebagai tekanan dasar, sedangkan yang bervariasi (akibat penyimpangan nilai) adalah : 

Tekanan ukur = Pg



Tekanan Vakum = Pv


13

Variasi nilainya tergantung pada letak geografis dan iklimnya. Daerah dari garis nol tekanan absolut sampai garis tekanan atmosfir disebut daerah vakum dan diatas garis tekanan atmosfir adalah daerah tekanan ukur. Tekanan absolut ini terdiri atas tekanan atmosfir (Pat) dan tekanan ukur (Pg). Tekanan absolut biasanya 1 bar (100 kPa) lebih besar dari tekanan ukur. Untuk membantu dan mempermudah mengetahui hukum alam dan juga sifat-sifat dari udara, besaran-besaran fisika yang digunakan diklasifikasikan dalam sistem satuan. Dengan maksud memberikan kejelasan dan menghilangkan definisi-definisi yang membingungkan. Ilmuan-ilmuan dalam bidang teknik dan fisika dari hampir seluruh dunia sepakat menyeragamkan sistem satuan tersebut dalam sistem internasional yang disebut “International System of Unit” dan disingkat “SI”.

Satuan dasar terdiri dari panjang, massa, waktu dan temperatur, sedangkan satuan turunan terdiri dari gaya, luas, volume, volume aliran dan tekanan. Hukum Newton : Gaya = Massa x Percepatan F=M.A

dimana a = percepatan gravitasi = 9,81 m/s

2.6. Karakteristik Udara

Sebagaimana umumnya gas, udara juga tidak mempunyai bentuk yang khusus sehingga sangat mudah berubah. Udara akan berubah bentuk sesuai dengan tempatnya. Udara dapat dimampatkan dan selalu berusaha untuk mengembang. Hukum Boyle Mariote menjelaskan sifat : Volume dari massa gas yang tertutup pada temperatur konstan adalah berbanding terbalik dengan tekanan absolut atau hasil kali dari volume dan tekanan absolut adalah konstan untuk massa gas tertentu.


14

p1 * V1 = p2 * V2 = p3 * V3 = konstan konstan

V1 p1

V2 p2

V3 p3

Gambar 5. Hubungan antara Tekanan dan Volume

2.7. Sitem Pneumatik Pneumatik Dan Fungsi Dari Setiap Bagian

1)

Air Compressor 

Mengadakan tekanan udara (compressed air) sebagai sumber tenaga dari system pneumatic.

2) Aftercooler 

Mendinginkan udara panas dari compressor



Membuang sebagian besar lembab (condensate), Minyak (oil), Debu (dust).

3) Main Line Air Filter 

Menyaring debu halus



Membuang sisa lembab dan minyak STT WASTUKANCANA PURWAKARTA TEKNIK MESIN’11 | MEKANIKA FLUIDA

15

4) Refrigerated Air Dryer 

Membuat udara agar kering. Setelah melewati alat 2, 3 dan 4, udara menjadi sejuk, bersih dan kering yang dibutuhkan oleh peralatan berikutnya untuk kesempurnaan operasi dari system pneumatic.

5) Air Filter 

Menyaring kotoran yang terdapat dalam pipa



Membuang lembab (drain).

6) Air Pressure Reducing Valve 

Mengurangi tekanan utama (main) sesuai kebutuhan.

7) Air Lubricators 

Menyiram minyak bersih sebagai pelicin cylinder agar tidak cepat haus.

8) Air Silinder 

Peredam suara dari pembuangan udara (exhaust)



Menjaga kotoran luar untuk memasuki lubang valve.

9) Air Flow Change Solenoid Valve. 

Alat pengatur jalannya udara yang digerakkan oleh listrik (solenoid).

10) Speed Control Valve 

Mengatur kecepatan cylinder

11) Air Cylinder 

Alat dimana tenaga udara tertekan (compressed air) digunakan untuk mengadakan pergerakan linear atau rotasi.

2.8. Sistem Sumber Udara Pneumatik

Sumber udara pneumatic merupakan perangkat yang menghasilkan udara pneumatic berserta perangkat yang ada pada jalur udara pneumatic.

• Penyedia udara/Kompressor adalah mesin yang menghasilkan udara pneumatic

dengan tekanan kerja yang dipakai dalam sistem pneumatic (2,5 ~ 7 bar)


16

• Tangki atau pengumpul udara/header berupa sistem pengumpul udara pneumatic

(storage) sementara sebelum distribusi • Filter digunakan untuk menyaring udara pneumatic dari kotoran. Penyaring filter ini

disesuaikan dengan kebutuhan udara pneumatic • Driyer /pengering digunakan untuk mengeringkan udara pneumatic dari uap air • Pemisah air, sistem pemisah air ini biasanya dibuat dalam suatu sistem yang lengkap

dengan pressure regulator. Digunakan untuk memisahkan kadar air dalam udara pneumatic • System pelumas, digunakan untuk aplikasi kusus terhadap instrumentasi pneumatic • Meter pneumatic /manometer berupa indikator tekanan pada suatu jalur atau tangki

pneumatic • Sumber tekanan berupa terminal dari suatu header atau jalur lain

2.9. Analisa Aliran Fluida

Udara yang melewati saluran dengan luas penampang A (  ) dengan kecepatan udara mengalir V (m/s), maka akan memiliki debit aliran Q ( /s) sebesar A ( ) x V (m/s). Q (m3/s) = A (m2) . V (m/s)

Bila melewati melalui saluran yang memiliki perbedaan luas penampang A, maka debit udara akan tetap, namun kecepatannya akan berubah, sebandang dengan perubahan luas penampangnya

Gambar 6. Analisa Debit Udara

Bila udara melalui saluran yang memiliki perbedaan luas penampang A, maka debit udara akan tetap, namun kecepatannya akan berubah, sebanding dengan perubahan luas penampangnya Q1 = Q2


17

2.10. Perancangan Sistem Pneumatik

Dalam suatu sistem kontrol pneumatik terdapat arsitektur dan bagian-bagian yang menyangkut fungsi kerja alat tersebut. Perancangan sistem kontrol pneumatik mengacu pada diagram alir sistem

Diagram Alir Diagram rangkaian harus digambar dengan tata cara penggambaran yang benar. Karena hal ini akan memudahkan seseorang untuk membaca rangkaian , sehingga mempermudah pada saat merangkai atau mencari kesalahan system pneumatik. Tata letak komponen diagram rangkaian harus disesuaikan dengan diagram alir dari mata rantai kontrol yaitu sebuah sinyal harus mulai mengalir dari bawah menuju ke atas dari gambar rangkaian. Elemen yang dibutuhkan untuk catu daya akan digambarkan pada bagian bawah rangkaian secara symbol sederhana atau komponen penuh dapat digunakan. Pada rangkaian yang lebih luas , bagian catu daya seperti unit pemelihara, katup pemutus dan berbagai distribusi sambungan dapat digambarkan tersendiri. Diagram alir mata rantai kontrol dan elemen-elemennya elemen -elemennya digambarkan sebagai berikut :


18

2.11. Keuntungan Yang didapat di dapat Dengan Menggunakan Sistem Pneumatik

A. Merupakan media/fluida kerja yang mudah didapat dan m udah 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 :

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 hidro lik. 2). Pengangkutan ke dan penyimpanan dalam tangki-tangki penampung p enampung juga dimungkinkan. 3). Suatu daur kerja yang telah dimulai selalu dapat dapat diselesaikan, demikian pula kalau kalau penyediaan listrik tiba-tiba dihentikan.

C. Bersih dan kering :

1). Udara bertekanan adalah bersih. Kalau ada kebocoran pada saluran pipa, bendabenda 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. STT WASTUKANCANA PURWAKARTA TEKNIK MESIN’11 | MEKANIKA FLUIDA

19

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 ). 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 kebakaran atau ledakan atau gas-gas 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.


20

H. Kesederhanaan (mudah pemeliharaan)

1). Karena konstruksi sederhana, peralatan-peralatan udara bertekanan hampir tidak peka gangguan. 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. 2). Suatu jaringan udara bertekanan dapat diberi beb an lebih tanpa rusak. 3). Silinder-silinder gaya tak peka pembebanan lebih dan dengan menggunakan katup-katup khusus maka kecepatan torak dapat dise tel tanpa bertingkat.


21

L.

Jaminan bekerja besar

Jaminan bekerja besar dapat diperoleh karena : 1). Peralatan serta komponen komponen bangunannya sangat sangat tahan aus. 2). Peralatan serta komponen pada suhu yang relatif tinggi dapat digunakan sepenuhnya dan tetap demikian. 3). Peralatan pada timbulnya naik naik turun suhu yang singkat 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)

1). Pengawasan tekanan kerja dan gaya-gaya atas komponen udara bertekanan yang berfungsi dengan mudah dapat d apat dilaksanakan dengan pengukur-pengukur tekanan (manometer).

O. Fluida kerja cepat

1). Kecepatan-kecepatan udara yang sangat tinggi menjamin bekerjanya elemenelemen pneumatik dengan cepat. Oleh sebab itu waktu menghidupkan adalah singkat dan perubahan energi menjadi kerja berjalan cepat. 2). Dengan udara mampat orang dapat melaksanakan melaksanakan jumlah perputaran 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 ).


22

4). Dalam silinder pneumatik kecepatan silinder dari 1 sampai 2 m/detik mungkin saja ( dalam pelaksanaan khusus malah sampai 15 m/detik ). 5). Kecepatan sinyal-sinyal kendali pada pada umumnya terletak antara antara 40 dan 70 m/detik (2400 sampai 4200 m/min)

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. 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 komponenkomponen ini tidak dibutuhkan lagi dalam mesin tua.


23

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 keperluan tertentu; jika seandainya kompresor yang dipilih tidak memenuhi syarat, maka segala keuntungan pneumatik tidak ada lagi.


24

BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan

Dalam bidang otomatisasi proses produkasi di industry telah ditemukan mesin yang dapat membantu kita dalam 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 pekerjaan manusia dari segi efisien dan mempunyai banyak keuntungan diantaranya : hemat energi listrik, mudah dalam pembangunan kontruksi mekaniknya, serta mudah dikembangkan dan secara umum komponen pneumatic mempunyai live time yang lebih lama.


25

Daftar pustaka 

http://xeduusil.blogspot.com/2009/03/bab-1.html



http://dunia-listrik.blogspot.com/2010/02/dasar-dasar-pneumatik.html



http://affanrangga.blogspot.com/2011/05/perancangan-sistem-pneumatik-pada.html



http://www.slideshare.net/madzsuzawa/pne-umatic



onnyapriyahanda.com/komponen-komponen-sistem-pneumatik-3/ onn yapriyahanda.com/komponen-komponen-sistem-pneumatik-3/


26

pneumatik

Recommend Documents