SISTEM PNEUMATIK
Umum Pneumatik berasal dari bahasa bahasa Yunani yang berarti udara atau angin. Semua Semua sistem yang menggunakan menggun akan tenaga t enaga yang disimpan disi mpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja disebut dengan sistem Pneumatik. Pneumatik. Dalam Dala m penerapannya, sistem pneumatic pneum atic banyak digunakan sebagai sistem sist em automasi.
Apa sih Pneumatik itu ? Pneumatik adalah suatu filsafat (science) yang menggunakan tekanan udara (compressed air) untuk mengerjakan sesuatu yang sifatnya lurus (linear) atau memutar (rotational). (rotational). Tenaga fluida adalah istilah yang ya ng 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 menggun akan 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 ya ng menggerakkan piston pneumatik, 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).
1
Gambar 1 Pr i i ker jaa pneumati j pneuma tika, ka, gerakan di di ebabkan ol oleh adanya teka ekana nan n udara ra.. Udara sebagai sebaga i f luida ker j jaa pada si s istem pneumati pneuma tik k memili memilik k i karak ter isti tik k khusus, ant antara lain :
y
umllahnya Jum
tak ak tterba erbattas
y
Mencar i tekanan yang leb ebiih rendah
y
apatt Dapa
y
Member i tekanan yang sama rat ra ta ke segal sega la arah
y
Tidak
y
Mengandung kadar ai a ir
dimampa mampattkan
mempunya i ben mempunyai benttuk (menyesuai (menyesua ikan dengan tempa empattnya)
Pada si sist em pneumati pneuma tik k tt erdapa erdapatt beberapa komponen ut u tama, yait ya itu u
y
sistem pembangk itan itan udara terkompres erkompresii yang mencakup kompresor, cool coo ler, dryer, tank i peny penyiimpan
y
unit un it pengo pengollah udara berupa f ilter, ilter, regul regulator or ttekanan, dan lubr if ier (pemerci (pemercik oli oli)) yang leb ebiih di dikena kenall sebaga sebagaii Air Servi Service Unit Unit
y
K at up
sebaga i penga sebagai pengattur arah, tekanan, dan ali a liran ran f luida
y
Ak tua uattor yang mengkonversi mengkonvers ikan energi energi f luida men j jad adii energ energii mekan mekaniik
y
Sistem perpi perpi paan paan
y
Sensor dan transduser
y
Sistem kendali kenda li dan di disp spllay
Gambar 2 menun j jukkan ukkan suat sua tu si sist em pneumati pneuma tik k yang di disederhanakan. Unt Untuk mengendali mengenda likan kan kattup di ka di per per lukan suat sua tu kont kontro roller. K ont ontro roller er iini dapa dapatt berupa rangkai rangka ian pneumati pneuma tik k at ataupun rangkaiian el rangka elek tr ik. Si Sistem pneumati pneuma tik k menggunakan rangkai rangka ian kont kontro roller el elek tr ik di dis ebut sebagaii sistem el sebaga elek tro-pneuma ro-pneumati tik. k.
2
Gambar 2 Sistem pneumatik sederhana (disederhanakan)
Pneumatik menggunakan hukum-hukum aeromekanika, yang menentukan keadaan keseimbangan gas dan uap (khususnya udara a tmosf ir) dengan adanya gaya-gaya luar (aerostatika) dan teor i aliran (aerodinamika). Pneumatik dalam pelaksanaanteknik udara mampat dalam industr i merupakan ilmu pengetahuan dar i semua proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau gerakan. Jadi pneumatik meli puti semua komponen mesin atau peralatan, dalam mana ter jadi proses-proses pneumatik. Dalam bidang ke juruan teknik pneumatik dalam penger tian yang lebih sempit lagi adalah teknik udara mampat (udara ber tekanan).
3
K omponen-komponen
K omponen
Pneumatik
pneumatik beroperasi pada tekanan8 s.d. 10 bar, tetapi dalam prak tik dian jurkan
beroperasi pada tekanan 5 s.d. 6 bar untuk penggunaan yang ekonomis. Beberapa bidang aplikasi di industr i yang menggunakan media pneumatik dalam hal penangan mater ial adalah sebagai ber ikut : a. Pencekaman benda ker ja b. Penggeseran benda ker ja c. Pengaturan posisi benda ker ja d. Pengaturan arah benda ker ja
Penerapan pneumatik secara umum : a. Pengemasan (packaging) b. Pemakanan (feeding) c. Pengukuran (meter ing) d. Pengaturan buka dan tutup (door or chute control) e. Pemindahan mater ial (transfer of mater ials) f. Pemutaran dan pembalikan benda ker ja (turning and inver ting of par ts) g. Pemilahan bahan (sor ting of par ts) h. Penyusunan benda ker ja (stack ing of components) i. Pencetakan benda ker ja (stamping andembosing of components)
Susunan sistem pneumatik adalah sebagai ber ikut :
4
a. Catu daya (energi supply) b. Elemen masukan (sensors) c. Elemen pengolah (processors) d. Elemen kerja (actuators)
Sifat Fisika dari Udara Permukaan bumi ini ditutupi oleh udara. Udara adalah campuran gas yang terdiri atas senyawa : sekitar 78 % dari volum adalah Nitrogen
sekitar 21 % dari volum adalah Oksigen
sisanya adalah campuran karbon dioksida,argon, hydrogen neon, helium, krypton 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
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 a bsolut biasanya 1 bar (100 kPa) lebih besar dari tekanan ukur.
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. Seperti terlihat pada gambar 2.2., 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.
5
p1 * V1 = p2 * V2 = p3 * V3 = kons tan F1
F2
F3
V1
V2
V3
p1
p2
Gambar 2.2. Hubungan antara Tekanan dan Volum
SISTEM PNEUMATIC DAN FUNGSI DARI SETIAP BAGIAN
1. Air Compressor a. Mengadakan tekanan udara (compressed a ir) sebagai sumber tenaga dar i system pneumatic.
2. Af tercooler a. Mendinginkan udara panas dar i compressor b. Membuang sebagian besar lembab (condensate), Minyak (oil), Debu (dust).
6
p3
3. Main Line Air Filter a. Menyaring debu halus b. Membuang sisa lembab dan minyak 4. R efrigerated 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 syste m pneumatic.
5. Air Filter a. Menyaring kotoran yang terdapat dalam pipa b. Membuang lembab (drain).
6. Air Pressure R educing Valve Mengurangi tekanan uta ma (main) sesuai kebutuhan.
7. Air Lubricators Menyiram minyak bersih sebagai pelicin cylinder a gar tidak cepat haus.
8. Air Silinder a. Peredam suara dari pembuangan udara (exhaust) b. 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.
7
Ada 3 Sistem Tekanan pada Sistem Pneumatic 1. 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 keadaan sistem.Tipe dari tabung ini mempunyai 2 Klep, yang mana satu digunakan sebagai klep pengisian, dasar operasi Kompresor dapat dihubungkan pada klep ini untuk penambahan udara kedalam tabung. Klep lainnya sebagai klep pengontrol. Klep ini dapat sebagai klep penutup dan juga menjaga terperangkapnya udara dalam tabung selama sistem di operasikan.
2. Sistem Tekanan Sedang. Sistem Pneumatik tekanan sedang mempunyai range tekanan antara 100 ± 150 Psi, biasanya tidak menggunakan tabung udara. Sistem ini umumnya mengambil udara terkompresi langsung dari motor kompresor
3. Sistem Tekanan R endah. Tekanan udara r endah didapatkan dari pompa udara tipe Vane. Demikia n pompa udara mengeluarkan tekanan udara secara kontinu dengan tekanan sebesar 1 ±10 Psi. ke sistem Pneumatik.
Sistem Sumber Udara Pneumatic Sumber udara pneumatic merupakan perangkat yang menghasilkan udara pneumatic berserta perangkat yang ada pada jalur udara pneumatic.
y
Penyedia udara/Kompressor adalah mesin ya ng menghasilkan udara pneumatic dengan tekanan kerja yang dipakai dala m sistem pneumatic (2,5 ~ 7 bar)
y
Tangki atau pengumpul udara/header berupa sistem pengumpul udara pneumatic (storage) sementara sebelum distribusi
y
Filter digunakan untuk menyaring udara pneumatic dari kotoran. P enyaring filter ini disesuaikan dengan kebutuhan udara pneumatic
8
y
Dr iyer / penger ing
digunakan untuk menger ingkan udara pneumatic dar i uap air
y
Pemisah air, sistem pemisah air ini biasanya di buat dalam suatu sistem yang lengkap dengan pressure regulator. Digunakan untuk memisahkan kadar air dalam udara pneumatic
y
System pelumas, digunakan untuk aplikasi kusus terhadap instrumentasi pneumatic
y
Meter pneumatic /manometer berupa indikator tekanan pada suatu jalur atau tangk i pneumatic Sumber tekanan berupa terminal dar i suatu header atau jalur lain
y
K atup K ontrol K atup
Arah ( KK A )
kontrol arah adalah alat atau instrumentasi pneumatic yang berfungsi sebagai
switch/sak lar aliran udara. Pensak laran yang diaplikasikan memilik i banyak sistem, diantaranya memakai coil selenoid, penggerak tangan atau mekanik lain. KK A juga difungsikan sebagai serangkaian fungsi logika atau timer pneumatik. Penggambaran simbol KK A
pada sistem peumatik
1. Simbol
9
Cara membaca simbol katup pneumatik sebagai ber ikut :
Simbol-simbol katup kontrol arah sebagai ber ikut
2. Penomoran pada Lubang Sistem penomoran yang digunakan untuk menandai KK A sesuai dengan Sistem
10
DIN
ISO 5599.
huruf terdahulu digunakan dan sistem penomoran dijelaskan sebagai ber ikut :
3. Metode Pengak tifan Metode pengak tifan KK A bergantung pada tugas yang di per lukan . Jenis pengak tifan bervar iasi , seper ti secara mekanis, pneumatis, elek tr is dan kombinasi dar i semuanya. Simbol metode pengak tifan diuraikan dalam standar DIN 1219 ber ikut ini :
11
Contoh Simbol Aplikasi
12
KK A
sebagai ber ikut:
Contoh solenoid valve/katup kontrol arah
Actuator Cylinder Actuator cylinder adalah katup yang digunakan untuk menggerakkan beban berat. Memilik i 2 type, single action dan double action. Single action dimana pergerakan batang ak tuator setengahnyadilakukan oleh pegas, sedangkan doub le action dua pergerakan keluar dan kedalam sama2 dilakukan oleh pneumatic. Ber ikut ini adalah symbol dan gambar ak tuator System single action, input di bagian belakang pneumatic akan mendorong batang keluar. Jika
udara pneumatic off maka batang kembali kebelakang dengan pegas
System double action, dua input pneumatic digunakan untuk mendorong batang keluar dan kedalam
13
Ber ikut ini tabel jenis cylinder lengkap
Ak tuator yang paling banyak digunakan pada rangkaian pneumatik adalah silinder. Silinder dapat bergerak ma ju (extend) atau mundur (retract) dengan cara mengarahkan a liran udara ber tekanan ke satu sisi dar i piston menggunakan katup pengatur arah.
14
Gambar 3 Rangkaian dasar pengendali silinder ker jatunggal pada keadaan (i) mundur dan (ii) ma ju. Gambar 3 menun jukkan rangkaian pengendali silinder ker ja tunggal menggunakan katup, yaitu katup 3/2 dengan pegas. Pada saat katup tidak ak tif, ruang dalam silinder terhubung dengan atmosfer, sehingga karena adanya gaya pegas silinder dalam keadaan mundur seper ti ditun jukkan pada Gambar 3(a). Jika katup diak tifkan maka udara ber tekanan akan masuk ke silinder dan menghasilkan gaya tekan yang mengatasi gaya pegas sehingga silinder akan bergerak ma ju seper ti ter lihat pada Gambar 3(a). Saat ini dalam penggunaannya pneuma tik banyak dikombinasikan dengan sistem elek tr ik. Rangkaian elek tr ik berupa sak lar, solenoid, dan limit switch digunakan sebagai penyusun sistem kendali katup. Untuk aplikasi yang cukup rumit digunakan PLC (Programmable Logic Controller) yaitu kontroler yang dapat di program.
Check Valve Merupakan valve dengan mekanisme nonreturn, sistem pegas dan katupnya hanya memperbolehkan aliran udara lewat dengan satu arah sa ja. Check valve ini banyak digunakan pada rangkaian pengaman2 pneumatic.
15
Symbol dar i chek valve adalah sebagai ber ikut
Contoh chek valve adalah sebagai ber ikut:
Perancangan Sistem K ontrol Pneumatik Dalam
suatu sistem kontrol pneumatik terdapat arsitek tur dan bagian-bagian yang
menyangkut fungsi ker ja alat tersebut. Perancangan sistem kontrol pneumatik mengacu pada diagram alir sistem
Diagram Diagram
Alir
rangkaian harus digambar dengan tata cara penggambaran yang
benar. K arena hal ini akan memudahkan seseorang untuk membaca rangkaian , sehingga mempermudah pada saat merangkai atau mencar i kesalahan sistem pneumatik. Tata
letak komponen diagram rangkaian harus disesuaikan dengan
diagram alir dar i mata rantai kontrol yaitu sebuah sinyal harus mulai mengalir dar i bawah menu ju ke atas dar i gambar rangkaian. Elemen yang di butuhkan untuk catu daya akan digambarkan pada bagian bawah rangkaian secara simbol sederhana atau komponen penuh dapat digunakan. Pada rangkaian yang lebih
16
luas , bagian catu daya seper ti unit pemelihara, katup pemutus dan berbaga i distr i busi sambungan dapat digambarkan tersendir i. Diagram
alir mata rantai kontrol dan elemen-elemennya digambarkan
sebagai ber ikut :
K euntungan
yang Didapat Dengan Menggunakan Sistem Pneumatic
a. Merupakan media/f luida ker ja yang mudah didapat dan mudah diangkut : 1). Udara dimana sa ja tersedia dalam jumlah yang tak terhingga. 2). Saluran-saluran balik tidak di per lukan karena udara bekas dapa t di buang bebas ke atmosf ir, sistem elek tr ik dan hidrolik memer lukan saluran balik. 3). Udara ber tekanan dapat diangkut dengan mudah melalui saluran-saluran dengan jarak yang besar, jadi pembuangan udara ber tekanan dapat di pusatkan dan menggunakan saluran melingkar semua pemakai dalam satu perusahaan dapat dilayani udara ber tekanan dengan tekanan tetap dan sama besarnya. Melalui saluran-saluran cabang dan pi pa-pi pa selang,
17
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. Ja di 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 aka n menjadi kotor. 2). Udara bertekanan adalah kering. Bila terdapat kerusakan pipa-pipa tidak akan a da 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 ). 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.
18
2). Dalam ruang-ruang dengan resiko timbulnya kebakaran atau l edakan atau gas-gas yang dapat meledak dapat dibebaskan, alat-alat pneumatik dapat digunakan ta npa 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 sa mpai 125 jam kerja.
g. R asional (menguntungkan) 1). Pneumatik adalah 40 sampai 50 kali lebih murah daripada t enaga 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. 2). Gerakan-gerakan lurus dilaksanakan secara sederhana ta npa komponen mekanik, seperti tuas-tuas, eksentrik, cakera bubungan, pegas, poros sekerup dan r oda 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.
19
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 beban lebih tanpa rusak. 3). Silinder-silinder gaya tak peka pembebanan l ebih 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 ti mbulnya 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) 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
20
1). Kecepatan-kecepatan udara yang sangat t inggi 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 sa mpai 2 m/detik mungkin saja ( dalam pelaksanaan khusus malah sampai 15 m/detik ). 5). Kecepatan sinyal-sinyal kendali pada umumnya terletak 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 ta npa 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. R ingan 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 sa ma) antara : motor pneumatik : motor elektrik = 1 : 8 (sampai 10) motor pneumatik : motor frekuensi tinggi = 1 : 3 (sampai 4)
r. Kemungkinan penggunaan lagi (ulang)
21
Komponen-komponen pneumatik dapat digunakan lagi, misalnya kalau komponen-komponen ini tidak dibutuhkan lagi dalam mesin tua. r. 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.
s. 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.
Kelemahan terhadap sistem 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 dala m 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
22
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 ³berguna´ sangat tinggi. 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 (a ir embun). Pemecahan : penggunaan filter-filter untuk pemisahan air embun (dan juga untuk penyaring kotorankotoran).
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 pneumatik. 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 ya ng mengalir, untuk itu bahan pelumas harus dikabutkan dala m 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.
23
i. Ketidakteraturan Suatu gerakan teratur hampir tidak dapat diwujudkan : 1). Pada pembebanan berganti-ganti 2). Pada kecepatan-kecepatan kecil (kurang dari 0,25 c m/det) dapat timbul µstick-slip effect¶.
j. Tidak ada sinkronisasi Menjalankan dua silinder atau lebih para lel 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 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).
Alasan Pemakaian Pneumatik Persaingan antara peralatan pneumatik dengan peralatan mekanik, hidrolik atau el ektrik makin menjadi besar. Dala m penggunaannya sistem pneumatik diutamakan kare na 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 ra pi (efisien) dibandingkan dengan cara lainnya. Contoh :
24
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 : a). rem-rem udara bertekanan untuk mobil angkutan dan gerbong-gerbong kereta api, alat-a lat 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. Halhal 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.
Perawatan Sistem Pneumatik.
Perawatan sistem Pneumatik terdiri dari memperbaiki, mencari gangguan, pembersihan dan pemasangan komponen, dan uji coba pengoperasian. Tindakan pencegahan untuk menjaga udara dalam sistem selalu terjaga kebersihannya. Saringan dalam komponen harus selalu dibersihkan dari partikel-partikel metal yang mana hal tersebut dapat menyebabkan keausan pada komponen. Setiap memasang komponen Pneumatik harus dijaga kebersihannya dan diproteksi dengan pita penutup atau penutup debu dengan segera setelah pembersihan. Memastikan ketika memasang kembali komponen tidak ada partikel metal yang masuk kedalam sistem. Sangat penting mencegah masuknya air, karena dapat menjadi penyebab sistem tidak dapat memberikan tekanan. Operasi dalam temperatur rendah, walaupun terdapat jumlah air yang sangat kecil dapat menjadi penyebab serius tidak berfungsinya sistem. Setiap tahap perawatan
25
harus memperhatikan masuknya air kedalam sistem. Kebocoran bagian dalam komponen, selama kebocoran pada O-R ing atau posisinya, yang mana ketika pemasangan tidak sempurna atau tergores oleh partikel metal atau s udah batas pemakaian
26
