H027238114

(1)

Komponen sistem Pneumatik

10. Persiapan udara Tekan

dan saluran transmisi

(2)

Komponen sistem pneumatik

Sistem pneumatik terdiri dari bbrp tingkat yang

menggambarkan perangkat keras serta aliran

sinyalnya.



_{· Alat aktuasi merupakan , elemen kontrol akhir,}

menghasilkan output



_{· Elemen pemproses berisi sinyal proses}



_{· Elemen masukan (input) yang mendapat sinyal}

masukan



_{· Pasokan energi yaitu sumber tenaga sistem}

pneumatik

Struktur sistem pneumatik dan aliran

sinyal

_{Pada sistem pneumatik tingkat utama nya}

adalah:



_{Catu daya (energy supply)}



_{Energi masukan (sensor)}

(3)

Pengadaan dan distribusi udara tekan



_{Syarat tekanan udara cukup}



_{Kualitas udara baik}



_{Udara dimampatkan dengan kompresor}



_{Udara berkualitas baik untuk menghindarkan terjadinya}

korosi dan kerusakan akibat kotoran maupun tekanan

kerja yang tidak sesuai

Persiapan

berupa:

• Jenis kompresor , tekanan cukup, stabil

• Tangki penyimpanan yang memadai, tekanan cukup,

stabil

(4)

Tekanan kerja sistem pneumatik

· Ukuran katup (valve size)

· Pemilihan bahan yang sesuai dengan

lingkungan

· Tersedianya titik2 draianase dan saluran

buangan

pada saluran distribusi

Tata letak distribusi udara yang sesuai

Tekanan udara :

· Desain sistem pneumatik :



_·

_{Mampu untuk tekanan operasi 8-10 bar (800 – 1000 kPa)}



_·

_{Operasional kerja sistem pada tekanan 5-6 bar (500 – 600}

kPa)



_·

_{Kompresor menyalurkan udara, tekanan 6,5 – 7 bar}



_·

_{Tangki udara(reservoir) agar catu udara stabil}



_·

_{Kompresor tidak selalu bekerja terus jika tekanan tangki}

(5)

Karakteristik udara bertekanan:

1. ketersediaan(availability) 2. transportasi

3. penimpanan mudah 4. temperatur

5. tahan ledakan 6. bersih

7. kecepatan 8. pengaturan 9. beban berlebih

Hukum Boyle:

Hasil kali volume gas pada ruang tertutup dengan tekanannya adalah konstan.

(6)

Sifat2 udara:

udara di permukaan bumi: 78% Nitrogen

21% oksigen

1% gas lainnya (CO₂, Ar, H₂, Helium, Kripton, Xenon)

Hukum Newton:

Gaya = massa x percepatan

1 Pascal = tekanan vertikal 1 N pada bidang 1 m2 100 kPa = 14.5 psi

Karakteristik udara:

•Seperti gas pada umumnya tidak punya bentuk khusus •Bentuk mudah berubah karena tahanannya kecil

•Bentuk sesuai dengan tempatnya •Udara dapat dimampatkan dan

(7)

Pengadaan udara tekan dan distribusinya

Perlu disediakan udara dengan tekanan cukup dengan kualitas yang memadai. Udara bersih, kering dan tekanan tepat untuk tekanan kerja sistem

Udara tekan dari kompresor Disimpan di tangki udara

Perlu penyaring udara untuk membersihkan kotoran, debu dsb Perlu pengering udara agar uap air terpisah tidak masuk sistem Perlu pengatur tekanan udara agar diketahui tekanan untuk sistem Perlunya pelumas pada sistem atau komponen pneumatik

Kompresor udara

Tangki udara

Tangki udara digunakan untuk menyimpan udara tekan sebagai reservoir catu energi. Penyedia udara darurat ke sistem bila terjadi kompresor tiba2 off.

Volume simpan tangki udara

Volume udara tergantung pada pemakaian, ukuran saluran, siklus kerja kompresor, penurunan tekanan pada jaringan.

Kapasitas penimpanan dapat diestimasi dengan diagram simpan tangki udara Dengan input: kapasitas udara yang ditarik[ m3_/min]

(8)

Pengering udara

Uap air (udara lembab) , oli dan kotoran (debu dsb) akan menyebabkan kerusakan pada sistem pneumatik

Pengering temperatur rendah

· Paling banyak digunakan Operasi andal , ekonomis

· Udara bertekanan masuk ke pengering melalui sistem penukar panas (heat transfer) agar menurunkan sampai ke titik cair dan air kondensasi akan jatuh dan udara kering dialirkan ke luar memasuki sistem saluran pneumatik · Titik cair adalah temperatur saat uap air berkondensasi.

· Suhu cair biasanya antara 20_{C - 5}0_C

· Setelah berada di titik cair udara dipanaskan lagi agar temperatur udara naik sekitar 100 C - 300 C

Pengering adsorbsi

Ada 3 cara untuk mengeringkan udara dari uap air dan oli: 1. Pengering temperatur rendah

(9)

Pengering absorbsi

· Adalah proses kimia secara murni

· Embun di udara bertekanan bersenyawa dengan elemen pengering dalam tangki

· Persenyawaan masuk dalam dasar tangki

· Jenis pengering ini jarang digunakan  karena mahal · Efisiensi rendah

· Pemasangan sederhana, mudah · Tidak ada keausan mekanik

· Tidak membutuhkan energi dari luar

Unit Pemeliharaan

•Udara tekan pada sistem pneumatik harus kering dan bebas dari minyak. Bbrp komponen perlu pelumasan (misal komponen daya) sedang komponen lain minyak dapat merusak.

•Pelumasan jangan berlebihan •Pelumasan perlu untuk maksud:

Gerakan bolak balik silinder yang cepat

Silinder diameter besar ( > 125 mm) pelumasan langsung dari

(10)

Pengatur tekanan udara:

· Udara yang keluar dari kompresor berfluktusi tekanannya.

· Perlu pengatur tekanan terpusat untuk menjamin agar udara bertekanan

stabil tekanannya dan telah di saring (bersih)

· Perubahan tekanan pada sistem pipa dapat berdampak negatif pada : · sifat kontak katup

· Langkah silinder

· Sifat waktu dari katup aliran dan

sifat katup memori

tekanan udara yang konstan adalah prasyarat sistem pneumatik agar bebas kesalahan.

Perlu dipasang filter pada arah alirannya

Tekanan udara disesuaikan dengan kebutuhan Secara praktis tekanan udara:

4 bar pada bagian kontrol

(11)

tekanan yang terlalu tinggi :

 boros dan tidak efisien tekanan terlalu rendah:

 efisiensi rendah pada bagian tenaga

Prinsip pengatur tekanan udara:

1. tekanan masukan > tekanan keluaran 2. tekanan diatur oleh membran

3. tekanan keluaran mengaktifkan sisi membran 4. pegas mengaktifkan sisi membran lainnya

5. gaya pegas dapat diatur dengan sekrup pengatur

6. jika tekanan keluaran bertambah, membran bergerak melawan gaya pegas dan

(12)

Distribusi udara tekan:

Pipa saluran harus menjamin agar udara tekan dapat dialirakan dengan :

 Bebas dari kebocoran

 Daya tahan yang baik dan tahan terhadap korosi

 Penyusutan tekanan kecil

 Mudah dikembangkan untuk instalasi perluasan pengembangan

i. Ukuran pipa saluran ii. Hambatan aliran udara iii. Bahan pipa saluran

iv. Tata letak pipa saluran Ukuran pipa saluran

 Ukuran pipa saluran utama harus cukup besar dari perhitungan tekanan kerja

 Perlu penutup katup tambahan agar mudah untuk ekspansi

(13)

Hambatan aliran udara

· Panjang pipa perlu dihitung

· Pipa sambungan, pencabangan dan belokan perlu diperhitungkan · Tekanan kerja pada sistem pneumatik

Bahan pipa saluran

· Penyusutan bahan karena tekanan udara kecil · Bebas bocor

· Tahan dari korosi

· Mudah di ekspansi untuk pengembangan sistem Tata letak pipa saluran

· Jaringan saluran udara melingkar kemiringan 1-2% · Lingkar udara utama

· Lingkar udara sambung silang utama

(14)

Unit Pemeliharaan

Udara tekan pada sistem pneumatik harus kering dan bebas dari minyak. Bbrp komponen perlu pelumasan (misal komponen daya) sedang komponen lain minyak dapat merusak.

Pelumasan jangan berlebihan Pelumasan perlu untuk maksud:

Gerakan bolak balik silinder yang cepat

(15)

Sistem distribusi:



_{Berupa sistem ring (cincin) mencegah drop}

tekanan



_{Kemiringan pipa 1 –2 % utk mengalirkan embun}

dari

kompresor



_{Perlu peralatan pengering udara jika perlu udara}

bebas

uap air



_{Perlu pemeliharaan rutin}

Unit pemeliharaan

udara:

_{Unit pemeliharaan udara dipasang pada}

(16)

• Penyaring(filter) udara tekan

Unit pemeliharaan udara:

• Pengatur tekanan udara(regulator)

• Pelumasan udara bertekanan

Penyaring(filter) udara tekan

Berfungsi untuk memisahkan semua kotoran pada

udara yang masuk dan mengalirkan udara yang

sudah disaring ke saluran distribusi udara tekan.

Pengatur tekanan udara(pressure regulator)

Pengatur tekanan udara berfungsi untuk menjaga

agar tekanan kerja yang dialirkan ke jaringan

(17)

Pelumas udara bertekanan

Alat ini berfungsi untuk menyalurkan oil yang

berupa kabut dalam jumlah yang dapat diatur,

kemudian dialirkan ke sistem distribusi dari

sistem pengaturan nya dan komponen pneumatik

yang memerlukan pelumasan.

Lubrikator

Udara bertekanan lewat lubrikator, akan turun tekanannya antara gelas minyak dan ruang tetes yang terletak di atasnya.

Perbedaan tekanan tsb cukup untuk menekan minyak ke atas lewat saluran naik dan menetes ke pipa semprot. Minyak

dikabutkan dan diteruskan.

· Memeriksa takaran minyak · Pemisahan oli

(18)

Sistem transmisi pneumatik

Saluran transmisi merupakan penghubung antara

transmitter

dengan receiver.

Asumsi analogi rangkaian listrik bahwa saluran hanya

terdiri dari

kapasitor tunggal saja adalah

over simplification

.

Analogi yang akurat adalah dengan penggunaan

komponen

listrik resistor , induktor dan kapasitor.

Hal itu karena fluida bersifat resistance dan inertance

serta

capacitance.

Tak dapat hanya menggunakan 1 rangkaian tunggal R,L

dan C.

Karena rangkaian transmisi bersifat “distributed”

sepanjang

saluran transmisi. Tidak dapat dibuat dalam “lumped”

menjadi

nilai tunggal .

Rangkaian ekivalen yang akurat pendekatannya

dengan L, R

(19)

(20)

Tak dapat hanya menggunakan 1

rangkaian tunggal R,L dan C.

Karena rangkaian transmisi bersifat

“distributed” sepanjang saluran transmisi. Tidak dapat dibuat dalam

“lumped” menjadi nilai tunggal .

Rangkaian ekivalen yang akurat

pendekatannya dengan L, R dan C setiap 1 meter terpasang seri setiap 1 meter R,L,C dst

(21)

(22)