BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman yang serba maju ini dunia dipenuhi oleh teknologi-teknologi canggih yang setiap harinya mengalami perubahan ke arah yang lebih maju.Sehingga tidak jarang mahasiswa teknik mesin dituntut untuk berpikir ke arah depan guna menghadapi persaingan dunia luar. Alat-alat yang digunakan juga banyak menggunakan sistem pneumatic terutama didunia industri dan perusahaan-perusahaan yang besar yang ada didaerah kita. Oleh karena itu praktikum pneumatik ini merupakan mata kuliah yang harus diselesaikan oleh mahasiswa teknik mesin untuk dapat mempraktekan serta memahami dalam melaksanakan sehingga mahasiswa dapat mengetahui peralatan apa saja yang menggunakan aplikasi pneumatik.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dilaksanakan praktikum pneumatik ini adalah sebagai berikut : 1. Agar mahasiswa mengetahui fungsi dari katup yang digunakan dan dapat membuat rangkaian pneumatik dengan benar. 2. Agar mahasiswa mengetahui peralatan apa saja yang menggunakan sistem pneumatik. 3. Agar mahasiswa mengerti prinsip kerja dari rangkaian pneumatik yang dibuat pada saat praktikum. 4. Agar mahasiswa mengetahui jenis-jenis katup yang digunakan dalam praktikum pneumatik.
1.3 Manfaat
Adapun manfaat yang didapat setelah melakukan praktikum pneumatik ini adalah sebagai berikut : 1. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja dari setiap rangkaian pneumatik. 2. Mahasiswa dapat membuat rangkaian dengan benar serta rangkaian tersebut bisa berjalan sesuai dengan yang dinginkan. 3. Mahasiswa mengetahui peralatan apa saja yang menggunakan aplikasi dari sistem pneumatik.
1.4 Sistematika Penulisan Laporan
Adapun sistematika penulisan dari laporan praktikum pneumatik ini adalah antara lain : BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini berisikan tentang latar belakang, tujuan dari praktikum, manfaat serta sistematika penulisan. BAB II TEORI DASAR Pada bab ini berisikan tentang teori dasar d asar mengenai praktikum pneumatik. BAB III APLIKASI DARI SISTEM PNEUMATIK Bab ini berisi tentang alat-alat yang prinsip kerjanya m enggunakan sistim Pneumatik. BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran yang dapat selama praktikum.
BAB II TEORI DASAR
2.1 Pengertian
Pneumatik berasal dari kata Yunani yaitu ”pneuma” yang berarti 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 di distribusikan kepada system yang ada sehingga kapasitas sistem terpenuhi. Untuk memenuhi kebutuhan udara yang dimampatkan kita memerlukan Compressor. 2.2 Komponen Sistem Pneumatik
1. Kompressor Kompressor digunakan untuk menghisap udara di atmosfer dan menyimpannya kedalam tangki penampung atau receiver. Kondisi udara dalam atmosfer dipengaruhi oleh suhu dan tekanan. Kompresor yang biasa digunakan ada 2 macam yaitu : a. Kompresor langkah positif (positive-displecement) Pada kompresor langkah positif ada dua jenis : 1. Kompresor bolak-balik (reciprocating) input terbagi lagi jadi 2 yaitu : dengan mempergunakan piston (piston compressor) dan dengan mengunakan diapragma (diaphragma compressor). 2. Kompressor berputar
(rotary compressor) terbagi lagi menjadi beberapa bagian yaitu : slinding vane rotary compressor (baling-baling), two axial screw compresor (kompressor ulir) dan root blower. b. Kompressor turbo (turbo compressor) Kompresor ini tidak cocok apabila digunakan sebagai sumber (pengolah)udara yang dimampatkan untuk pneumatik, hal ini disebabkan kerena tekanan udara yang dihasilkan terlalu besar. 2. Oil and Water Trap Fungsi dari Oil and Water Trap adalah sebagai pemisah oli dan air dari udara yang masuk dari kompressor. Jumlah air persentasenya sangat kecil dalam udara yang masuk kedalam sistem Pneumatik, tetapi dapat menjadi penyebab pen yebab serius dari tidak berfungsinya system 3. Dehydrator Fungsi unit ini adalah sebagai pemisah kimia untuk memisahkan sisa uaplembab yang mana boleh jadi tertinggal waktu udara melewati unit Oil and WaterTrap. 4. The Air Filter Setelah udara yang dikompresi melewati unit Oil and Water Trap dan unit Dehydrator, akhirnya udara yang dikompresi akan melewati Filter untuk memisahkan udara dari kemungkinan adanya debu dan kotoran yang manamungkin tedapat dalam udara. 5. Restrictor Restrictor adalah tipe dari pengontrol klep yang digunakan dalam sistemPneumatik, Restrictor yang biasa digunakan ada dua du a tipe yaitu : tipe Orifice danVariable Restrictor. 6. Pressure Regulator Sistem tekanan udara siap masuk pada tekanan tinggi menambah tekanan pada bilik dan mendesak beban pada piston. 7 Aktuator Aktuator 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: 1. Aktuator gerakan linier :
a. Silinder aksi tunggal (Single acting cylinder)
Silinder kerja tunggal mempunyai seal piston tunggal yang dipasang pada sisi suplai udara bertekanan. Pembuangan udara pada sisi batang piston silinderdikeluarkan ke atmosfir melalui saluran pembuangan. b.Silinder aksi ganda (Double acting cylinder) Konstruksi silinder kerja ganda adalah sama dengan silinder kerja tunggal,tetapi tidak mempunyai pegas pengembali. Silinder kerja ganda mempunyai dua saluran (saluran masukan dan saluran pembuangan). Prinsip kerja dari silinder kerja ganda ini dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston (arah maju), sedangkan sisi yang lain (arah mundur) terbuka ke atmosfir, 2. Aktuator gerakan berputar : a. 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. b. Aktuator yang berputar atau gerakan putar. 2.3 Katup Pneumatik
Sistem perangkaian Pneumatik terdiri atas katup-katup yang memiliki fungsi dan kegunaan yang berbeda-beda, diantaranya yaitu: 1. Katup kontrol arah (Directional Control Valve), Katup kontrol arah adalah bagian yang mempengaruhi jalannya aliran udara.Aliran udara akan lewat, terblokir atau membuang ke atmosfir tergantung dari lubang dan jalan aliran katup kontrol arah tersebut. Menurut jenisnya katup pengarah dapat di bagi menjadi beberapa jenis : a. Katup 3/2 Katup 3/2 adalah katup yang membangkitkan sinyal dengan sifat bahwa sebuah sinyal keluaran dapat dibangkitkan juga dapat dibatalkan/diputuskan.Katup 3/2 mempunyai 3 lubang dan 2 posisi.
Ada 2 konstruksi sambungan keluaran : a. Posisi normal tertutup (N/C): katup belum diaktifkan, pada lubang keluaran tidak ada aliran udara bertekanan yang keluar. b. Posisi normal terbuka (N/O): katup belum diaktifkan, pada lubang keluaran sudah ada aliran udara bertekanan yang keluar.
Adapun dari jenis-jenis katup 3/2 adalah sebagai berikut : 1) Katup 3/2 Diaktifkan Secara Pneumatik Katup 3/2 diaktifkan secara Pneumatik , dioperasikan oleh sinyal udara pada lubang pengaktifan 12(Z), menggunakan udara dari luar sebagai pembantu. Ini digolongkan sebagai katup beroperasi dengan pilot tunggal, karena hanya ada satu sinyal kontrol dan katup mempunyai pegas pengembali 2) Katup 3/2 Pilot Tunggal N/C 3) Katup 3/2 Pilot Tunggal N/O 4) Katup 3/2 N/C , Bola Duduk 5) Katup 3/2 Geser Dengan Tangan ( Hand Slide Valve ) 6) Katup 3/2 Dengan Tuas Rol
2. Quick exhaust valve Katup ini berfungsi sebagai penambah kecepatan silinder. Dengan ini memungkinkan waktu yang diperlukan untuk langkah kerja k erja silinder terutama untuk single acting cylinder lebih singkat lagi. 3. Katup pengatur aliran (Flow control valve) Berfungsi mengatur aliran udara secara volumetrik. Katup kontrol aliran mempengaruhi volume aliran udara bertekanan yang keluar pada dua arah.
4. Katup pengatur tekanan (pressure valve), fungsinya mengatur besarnya tekanan udara yang diperlukan.
2.4 Susunan Sistem Pneumatik
Susunan sistem Pneumatik merupakan suatu rangkaian yang bila dijalankan maka akan melakukan kerja.Adapun susunan sistem Pneumatik terdiri atas: 1. Catu daya (energi supply) Yang dimaksud catu daya ini adalah pembangkit udara bertekanan(compressor). Catu daya merupakan tempat tersimpannya energi yang siap melakukan tekanan kerja pada suatu rangkaian jika kran penutup dibuka. 2. Elemen masukan (sensors) Elemen masukan atau sensor disini merupakan suatu alat yang digunakan untuk memulai jalan kerja pada setiap rangkaian. 3. Elemen pengolah (processors) Elemen pengolah merupakan alat yang melakukan pengolahan aliran sebelum aliran dijalankan ke elemen control 4. Elemen pengontrol (final control elemen) Elemen pengontrol merupakan terdiri dari alat atau katup yang mengontrol gerakan kerja aliran udara sesuai dengan sinyal-sinyal yang diberikan 5. Elemen kerja Elemen kerja disini berupa silinder yang dapat menggerakkan piston sesuaidengan aliran udara yang diberikan.
BAB III APLIKASI DARI SISTEM PNEUMATIK
Sebuah mesin stempel dengan dua buah aktuator yaitu akatuator untuk memposisikan kertas dan aktuator untuk menstempel. dua aktuator tersebut digerakkan oleh silinder kerja ganda yang masing-masing aktuator untuk memposisikan memposisikan kertas digerakkan silinder A dan aktuator stempel digerakkan oleh silinder B dengan gerakan (A+B+A-B-) . Mesin stempel akan bekerja dengan menekan tombol Start . Jika tombol start di lepas maka mesin akan berhenti dengan menyelesaikan satu siklus
kita buat list komponen yang akan kita gunakan yaitu: 1. Dua buah silinder kerja ganda 2. Dua buah katup 3/2 3. Satu buah katup tombol NC (Untuk ON) 4. Empat buah sensor pneumatic
langkah -langkah mengerjakan : Buat diagram langkah terlebih dahulu
Gambar 1. Diagram alur kerja silinder
keterangan: 1. Start (ON) : Tombol katub NC 2. A+
: Silinder A maju
3. B+
: Silinder B maju
4. A-
:Silinder A mundur
5. B-
: Silinder B mundur
6. a0
: sensor minimum silinder A
7. b0
: sensor minimum silinder B
8. a1
: sensor maksimum silinder A
9. b1
: sensor maksimum silinder B
Penjelasan diagram langkah diatas: Tombol start dan sensor b0 di AND kan atau di seri. Pada saat tombol start ditekan maka silinder A maju (A+) sehingga sensor maksimum silinder a1 tersentuh oleh batang piston. karena a1 aktif maka silinder B maju (B+) mengakibatkan batang piston B menyentuh sensor maksimum b1 sehingga aktif. Sensor b1 aktif menyebabkan silinder A mundur (A-) batang piston A mundur menyentuh sensor A minimum (a0) mengakibatkan silinder B mundur (B-) sehingga sensor minimum silinder B yaitu (b0) tersentuh oleh batang piston B maka b0 aktif kembali. Sensor b0 aktif dan tombol start start aktif(di tekan ) maka rangkaian akan aktif terus-menerus sebelum tombol start kita lepas.
Gambar Rangkaian
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat dalam praktikum pneumatik adalah: 1. Pneumatik adalah ilmu yang berkaitan dengan gerakan maupun kondisi yang berkaitan dengan udara. Perangkat Pneumatik bekerja dengan memanfaatkan udara yang dimampatkan (compressed air). 2. Untuk dapat menyelesaikan suatu permasalahan pada pneumatic dapat diselesaikan dengan banyak cara dan dengan penggunaan katup yang berbeda-beda juga sesuai dengan penggunaanya. 3. Sistem pneumatik pada suatu rangkaian akan bekerja dengan benar jika penggunaan komponen sesuai dengan fungsinya 4.2 SARAN
Adapun saran yang dapat penulis berikan setelah melakukan praktikumyaitu: 1. Supaya tidak sulit dalam membuat suatu rangkaian pneumatik mahasiswa seharusnya lebih mengetahui fungsi dari berbagai macam katup, dan komponen-komponen pneumatik lainya. 2. Dalam membuat suatu rangkaian haruslah benar-benar teliti agar rangkaian yang di buat sesuai dengan yang dinginkan. 3. Ketika ingin memasang selang dari manifold ke katup sebaiknya selang dipasang pada katup terlebih dahulu kemudian baru dipasang pada manifold, supaya selang tidak terbang ketika dipasang., dan jika selang sering lepas gunakanlah kain untuk menganjalnya .4. Ketika ingin melepas selang dari manifold hendalaklah penjepit pada katup atau manifold ditekan kedalam terlebih dahulu.
