DAFTAR ISI
|
Kata
Pengantar ………………………………………………………………
Profil
Kompetensi Tamatan
………………………………………………..
Daftar
Isi ………………………………………………………………………
Pendahuluan …………………………………………………………………
Tujuan
Umum Pembelajaran ………………………………………………
Petunjuk
Penggunaan Modul ………………………………………………
Kegiatan
Belajar 1 : Silinder Pneumatik ………………………………….
1.1
Pendahuluan ……………………………………………………….
1.2
Silinder Kerja Tunggal …………………………………………….
1.2.1
Konstruksi …………………………………………………..
1.2.2
Prinsip Kerja …………………………………………………
1.2.3
Kegunaan ……………………………………………………
1.2.4
Macam-macam Silinder Kerja
Tunggal ………………….
1.3
Silinder Kerja Ganda
……………………………………………….
1.3.1
Konstruksi …………………………………………………..
1.3.2
Prinsip Kerja …………………………………………………
1.3.3
Pemasangan ………………………………………………..
1.3.4
Kegunaan …………………………………………………..
1.3.5
Macam-macam Silinder Kerja Ganda ………………….
1.4
Karakteristik Silinder ……………………………………………..
1.4.1
1.4.2
Kebutuhan Udara …………………………………………
1.4.3
Kecepatan Silinder ………………………………………...
1.4.4
Langkah Piston …………………………………………….
Lembar Latihan
………………………………………………………….
Lembar Jawaban
………………………………………………………..
Kegiatan
Belajar 2 : Katup Pneumatik …………………………………...
2.1
Katup Kontrol Arah (KKA)
………………………………………….
2.1.1
Simbol ……
………………………………………………..
2.1.2
Penomoran Pada Lubang …………………………………
2.1.3
Metode Pengaktifan …..…………………………………...
2.1.4
Konfigurasi dan Konstruksi ………………………………..
2.1.5
Jenis Katup KKA …………………………………………...
2.1.5.1
Katup 3/2 …………………………………………
2.1.5.2
Katup
4/2 …………………………………………
2.1.5.3
Katup 4/3 …………………………………………
2.1.5.4
Katup 5/2 …………………………………………
2.1.6
Pemasangan Katup ………………………………………..
2.2
Katup Satu Arah ……………………………………………………..
2.2.1 Katup
Cek ………………………………………………….
2.2.2 Katup Fungsi
“DAN” ………………………………………
2.2.3 Katup Fungsi
“ATAU” ……………………………………….
2.2.4 Katup
Buangan-Cepat ………………….………………..
2.3
Katup Kontrol Aliran ………………………………………………..
2.3.1 Katup Cekik,
Dua Arah ……………………………………..
2.3.2 Katup Kontrol
Aliran, Satu Arah …………………………..
2.4
Katup Tekanan ……………………………………………………..
2.4.1 Macam-macam Katup Tekanan …………………………..
2.4.2 Katup Pembatas Tekanan ……….………………………..
2.4.3 Katup Pengatur Tekanan ……………….………………….
2.4.4 Katup Sakelar Tekanan …………………………………….
2.5 Katup Tunda Waktu ……………………………………….……….
2.5.1 Macam-macam Katup Tunda Waktu ……………………..
2.5.2 Rangkaian Katup Tunda Waktu …………………………..
Lembar Latihan
………………………………………………………….
Lembar Jawaban
………………………………………………………..
Umpan Balik …………………………………………………………………
Daftar Pustaka ………………………………………………………………
|
i
ii
iv
vi
vii
viii
1
1
2
2
3
3
4
4
4
5
6
7
8
9
9
11
12
13
14
15
17
17
18
19
20
21
22
22
30
31
32
32
35
35
36
37
38
40
40
41
43
43
44
44
45
45
45
47
49
53
58
60
|
PENDAHULUAN
Pengetahuan tentang desain dan fungsi komponen yang sesuai
digabungkan ke dalam sistem kontrol pneumatik adalah penting sebelum
sistem direncanakan dan dibuat.
Untuk para ahli kontrol pneumatik atau mekanik, penekanannya adalah pada
fungsi komponen, karena desainnya adalah tanggung jawab pabrik pembuat
komponen. Ukuran sambungan saluran
biasanya menunjukkan kapasitas kontrol atau operasinya, yang juga dapat
bervariasi dengan keterbatasan tergantung pada desain komponen.
Modul
ini membahas tentang komponen-komponen kontrol pneumatik yaitu silinder dan
katup pneumatik. Ada
Setelah selesai mempelajari
komponen-komponen kontrol pneumatik, diharapkan akan memudahkan kita dalam
mempelajari rangkaian kontrol pneumatik untuk memecahkan persoalan-persoalan
mesin pneumatik.
TUJUAN UMUM PEMBELAJARAN
Setelah
pelajaran selesai peserta harus dapat:
1.
memahami silinder kerja tunggal,
2.
memahami silinder kerja ganda,
3.
memahami karakteristik silinder ,
4.
memahami prinsip kerja katup kontrol
arah,
5.
memahami prinsip kerja katup satu arah,
6. memahami prinsip kerja katup kontrol aliran,
7. memahami fungsi katup tekanan ,
8. memahami fungsi katup tunda waktu.
PETUNJUK
PENGGUNAAN MODUL
Modul ini dapat digunakan siapa saja terutama siswa-siswa
SMK Bidang Keahlian Teknik Mesin dan Teknik Elektro yang ingin mempelajari
dasar-dasar pneumatik tentang komponen-komponen pneumatik. Khusus siswa-siswa SMK Bidang Keahlian Teknik
Elektro, modul ini dapat memenuhi tuntutan seperti yang tertulis pada profil
kompetensi tamatan .
Modul ini berisi dua kegiatan
pembelajaran yaitu :
·
Kegiatan Belajar 1 : Silinder Pneumatik
·
Kegiatan Belajar 2 : Katup Pneumatik
Setiap kegiatan belajar berisi informasi teori, lembar latihan dan
lembar jawaban. Sebelum mempelajari modul ini perlu terlebih dahulu mempelajari
modul tentang “ Pembangkitan dan Pendstribusian Udara Bertekanan “. Selelah itu
mulailah mempelajari modul ini secara urut dari kegiatan 1 sampai kegiatan
2. Sebelum memulai kegiatan selanjutnya,
jawablah pertanyaan-pertanyaan pada lembar jawaban. Jawaban pertanyaan anda
dapat mengukur sendiri sampai sejauh mana anda memahami materi yang
diberikan. Kunci jawaban ada pada lembar
jawaban.
Setelah belajar modul “ Komponen
Kontrol Pneumatik “ , anda dapat mempelajari modul selanjutnya yaitu modul
pneumatik tentang “Rangkaian Pneumatik “.
Selamat belajar !
Kegiatan Belajar 1
SILINDER PNEUMATIK
Tujuan Khusus Pembelajaran
Peserta
dapat :
1. menyebutkan bagian-bagian silinder kerja tunggal.
2. menjelaskan prinsip kerja silinder kerja tunggal.
3. menyebutkan bagian-bagian silinder kerja ganda.
4. menjelaskan prinsip kerja silinder kerja ganda.
5. menjelaskan pemasangan silinder
6. menyebutkan kegunaan silinder.
7. menentukan gaya
8. menentukan kebutuhan udara yang dibutuhkan silinder
9. menyebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan silinder.
1.1.
Pendahuluan
Aktuator adalah bagian keluaran untuk mengubah energi suplai
menjadi energi kerja yang dimanfaatkan. Sinyal keluaran dikontrol oleh sistem
kontrol dan aktuator bertanggung jawab pada sinyal kontrol melalui elemen
kontrol terakhir.
Aktuator
pneumatik dapat digolongkan menjadi 2 kelompok : gerak lurus dan putar. :
- Gerakan lurus (gerakan linear) :
*
Silinder kerja tunggal.
*
Silinder kerja ganda.
- Gerakan putar :
*
Motor udara
*
Aktuator yang berputar (ayun)
Simbol-simbol
aktuator linear sebagai berikut :
|
SIMBOL
|
NAMA KOMPONEN
|
 |
Silinder
kerja tunggal
|
 |
Silinder kerja
tunggal , piston dengan magnet tetap
|
 |
Silinder
kerja ganda
|
Simbol
aktuator gerakan putar :
|
SIMBOL
|
NAMA
KOMPONEN
|
 |
Motor
udara, putaran satu arah, kapasitas tetap.
|
 |
Motor
udara, putaran satu arah, kapasitas bervariasi.
|
 |
Motor udara,
putaran dua arah ,kapasitas bervariasi.
|
 |
Aktuator putar
lintasan terbatas. Putaran dua arah.
|
1.2.
Silinder Kerja Tunggal
1.2.1
Konstruksi
Silinder kerja tunggal mempunyai seal
piston tunggal yang dipasang pada sisi suplai udara bertekanan. Pembuangan
udara pada sisi batang piston silinder dikeluarkan ke atmosfir melalui saluran
pembuangan. Jika lubang pembuangan tidak diproteksi dengan sebuah penyaring
akan memungkinkan masuknya partikel halus dari debu ke dalam silinder yang bisa
merusak seal. Apabila lubang pembuangan ini tertutup akan membatasi atau
menghentikan udara yang akan dibuang pada saat silinder gerakan keluar dan
gerakan akan menjadi tersentak-sentak atau terhenti. Seal terbuat dari bahan
yang fleksibel yang ditanamkan di dalam piston dari logam atau plastik. Selama
bergerak permukaan seal bergeser dengan permukaan silinder.
Gambar
konstruksi silinder kerja tunggal sebagai berikut :
Gambar 1.1 : Konstruksi Silinder Kerja Tunggal
|
Keterangan
1. Rumah
silinder
2. Lubang
masuk udara bertekanan
3. Piston
4. Batang
piston
5. Pegas
pengembali
|
1.2.2 Prinsip Kerja
Dengan memberikan udara bertekanan pada
satu sisi permukaan piston, sisi yang lain terbuka ke atmosfir. Silinder hanya
bisa memberikan gaya gaya
Pada silinder kerja tunggal dengan
pegas, langkah silinder dibatasi oleh panjangnya pegas . Oleh karena itu
silinder kerja tunggal dibuat maksimum langkahnya sampai sekitar 80 mm.
1.2.3 Kegunaan
Menurut konstruksinya silinder kerja
tunggal dapat melaksanakan berbagai fungsi gerakan , seperti :
·
menjepit benda kerja
·
pemotongan
·
pengeluaran
·
pengepresan
·
pemberian dan pengangkatan.
1.2.4. Macam-Macam Silinder Kerja Tunggal
*
Silinder membran (diafragma)
*
Silinder membran dengan rol
1.3
Silinder Ganda
1.3.1 Konstruksi
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). Silinder
terdiri dari tabung silinder dan penutupnya, piston dengan seal, batang piston,
bantalan, ring pengikis dan bagian penyambungan. Konstruksinya dapat dilihat
pada gambar berikut ini :
Gambar 1.2 : Konstruksi Silinder Kerja Ganda
|
||
|
Keterangan
:
|
|
|
|
1. Batang / rumah silinder
2. Saluran masuk
3. Saluran keluar
4. Batang piston
|
5. Seal
6. Bearing
7. Piston
|
|
Biasanya tabung silinder terbuat dari tabung
baja tanpa sambungan. Untuk memperpanjang usia komponen seal permukaan dalam
tabung silinder dikerjakan dengan mesin yang presisi. Untuk aplikasi khusus
tabung silinder bisa dibuat dari aluminium , kuningan dan baja pada permukaan
yang bergeser dilapisi chrom keras. Rancangan khusus dipasang pada suatu area dimana
tidak boleh terkena korosi.
Penutup akhir tabung
adalah bagian paling penting yang terbuat dari bahan cetak seperti aluminium
besi tuang. Kedua penutup bisa diikatkan pada tabung silinder dengan batang
pengikat yang mempunyai baut dan mur.
Batang piston terbuat dari baja yang bertemperatur tinggi.
Untuk menghindari korosi dan menjaga kelangsungan kerjanya, batang piston harus
dilapisi chrom.
Ring seal dipasang pada ujung tabung untuk mencegah
kebocoran udara. Bantalan penyangga gerakan batang piston terbuat dari PVC,
atau perunggu. Di depan bantalan ada sebuah ring pengikis yang berfungsi
mencegah debu dan butiran kecil yang akan masuk ke permukaan dalam silinder.
Bahan seal pasak dengan alur ganda :
*
Perbunan untuk - 20°
C s/d + 80°
C
*
Viton untuk
- 20°
C s/d + 190° C
*
Teflon untuk - 80°
C s/d + 200° C
Ring O normal digunakan untuk seal
diam.
1.3.2 Prinsip
Kerja
Dengan memberikan udara bertekanan pada
satu sisi permukaan piston (arah maju) , sedangkan sisi yang lain (arah mundur)
terbuka ke atmosfir, maka gaya gaya
Keuntungan silinder kerja ganda dapat
dibebani pada kedua arah gerakan batang pistonnya. Ini memungkinkan
pemasangannya lebih fleksibel. Gaya
Silinder aktif adalah dibawah kontrol suplai udara pada
kedua arah gerakannya. Pada prinsipnya panjang langkah silinder dibatasi,
walaupun faktor lengkungan dan bengkokan yang diterima batang piston harus
diperbolehkan. Seperti silinder kerja tunggal, pada silinder kerja ganda piston
dipasang dengan seal jenis cincin O atau membran.
1.3.3.
Pemasangan Silinder
Jenis pemasangan silinder ditentukan oleh cara cara gerakan
silinder yang ditempatkan pada sebuah mesin atau peralatan . Silinder bisa
dirancang dengan jenis pemasangan permanen jika tidak harus diatur
setiap saat. Alternatif lain, silinder bisa menggunakan jenis pemasangan yang diatur,
yang bisa diubah dengan menggunakan perlengkapan yang cocok pada prinsip
konstruksi modul. Alasan ini adalah penyederhanaan yang penting sekali dalam
penyimpanan, lebih khusus lagi dimana silinder pneumatik dengan jumlah besar
digunakan seperti halnya silinder dasar dan bagian pemasangan dipilih secara
bebas membutuhkan untuk disimpan.
Pemasangan silinder dan kopling batang piston harus
digabungkan dengan hati-hati pada penerapan yang relevan, karena silinder harus
dibebani hanya pada arah aksial. Secepat gaya
*
Tekanan samping yang besar pada
bantalan silinder memberikan indikasi bahwa pemakaian silinder meningkat.
*
Tekanan samping pada batang piston akan
mengikis bantalan
*
Tekanan tidak seimbang pada seal piston
dan batang piston.
Tekanan samping ini sering mendahului faktor pengurangan
perawatan silinder yang sudah direncanakan sebelumnya. Pemasangan bantalan
silinder yang dapat diatur dalam tiga dimensi membuat kemungkinan untuk
menghindari tekanan bantalan yang berlebihan pada silinder. Momen bengkok yang
akan terjadi selanjutnya dibatasi oleh penggesekan yang bergeser pada bantalan.
Ini bertujuan bahwa silinder diutamakan bekerja hanya pada tekanan yang sudah
direncanakan, sehingga bisa mencapai secara maksimum perawatan yang sudah
direncanakan.
Gambar di bawah menunjukkan cara pemasangan silinder.
Gambar
1.3 : Cara pemasangan silinder
|
1.3.4 Kegunaan
Silinder pneumatik telah dikembangkan
pada arah berikut :
·
Kebutuhan penyensoran tanpa sentuhan
(menggunakan magnit pada piston untuk mengaktifkan katup batas /limit switch
dengan magnit )
·
Penghentian beban berat pada unit
penjepitan dan penahan luar tiba-tiba.
·
Silinder rodless digunakan dimana
tempat terbatas.
·
Alternatif pembuatan material seperti
plastik
·
Mantel pelindung terhadap pengaruh
lingkungan yang merusak, misalnya sifat tahan asam
·
Penambah kemampuan pembawa beban.
·
Aplikasi robot dengan gambaran khusus
seperti batang piston tanpa putaran, batang piston berlubang untuk mulut
pengisap.
1.3.5 Macam-Macam Silinder Kerja Ganda
|
SIMBOL
|
NAMA KOMPONEN
|
 |
Silinder
kerja ganda
|
 |
Silinder kerja
ganda dengan batang piston sisi ganda.
|
 |
Silinder kerja ganda dengan bantalan
udara tetap dalam satu arah.
|
 |
Silinder kerja
ganda dengan bantalan udara tunggal , dapat diatur pada satu sisi.
|
 |
Silinder kerja
ganda dengan bantalan udara ganda , dapat diatur pada kedua sisi.
|
 |
Silinder kerja
ganda dengan bantalan udara ganda , dapat diatur pada kedua sisi dan piston
bermagnet.
|
1.3.5.1 Silinder Dengan Peredam Diakhir
Langkah
Jika silinder harus menggerakkan massa
Jangan sekali-sekali menutup baut pengatur secara penuh
sebab akan mengakibatkan batang piston tidak dapat mencapai posisi akhir
gerakannya. Pada gaya
Konstruksi silinder kerja ganda dengan bantalan udara sebagai
berikut :
Gambar 1.4 :
silinder kerja ganda dengan bantalan udara
|
1.4 Karakteristik Silinder
Karakteristik penampilan silinder dapat
ditentukan secara teori atau dengan data-data dari pabriknya. Kedua metode ini
dapat dilaksanakan, tetapi biasanya untuk pelaksanaan dan penggunaan tertentu,
data-data dari pabriknya adalah lebih menyakinkan.
1.4.1 Gaya
Untuk silinder kerja tunggal :
Untuk silinder kerja ganda :
 |
·
langkah maju
·
langkah
mundur
langkah
mundur
Keterangan :
|
F
|
=
|
|
|
f
|
=
|
|
|
D
|
=
|
Diameter piston ( m )
|
|
d
|
=
|
Diameter batang piston ( m )
|
|
A
|
=
|
Luas penampang piston yang dipakai (m2 )
|
|
p
|
=
|
Tekanan kerja ( Pa
)
|
Pada silinder kerja tunggal, gaya piston silinder kembali lebih kecil daripada gaya gaya gaya
Diameter
|
Tekanan
Kerja ( bar )
|
|||||||||||
|
Piston
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
||
|
( mm
)
|
|
|||||||||||
|
6
|
0,2
|
0,4
|
0,6
|
0,8
|
1,0
|
1,2
|
1,4
|
1,6
|
1,8
|
2,0
|
||
|
12
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
||
|
16
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
16
|
18
|
20
|
||
|
25
|
4
|
9
|
13
|
17
|
21
|
24
|
30
|
34
|
38
|
42
|
||
|
35
|
8
|
17
|
26
|
35
|
43
|
52
|
61
|
70
|
78
|
86
|
||
|
40
|
12
|
24
|
36
|
48
|
60
|
72
|
84
|
96
|
108
|
120
|
||
|
50
|
17
|
35
|
53
|
71
|
88
|
106
|
124
|
142
|
159
|
176
|
||
|
70
|
34
|
69
|
104
|
139
|
173
|
208
|
243
|
278
|
312
|
346
|
||
|
100
|
70
|
141
|
212
|
283
|
353
|
424
|
495
|
566
|
636
|
706
|
||
|
140
|
138
|
277
|
416
|
555
|
693
|
832
|
971
|
1110
|
1248
|
1386
|
||
|
200
|
283
|
566
|
850
|
1133
|
1416
|
1700
|
1983
|
2266
|
2550
|
2832
|
||
|
250
|
433
|
866
|
1300
|
1733
|
2166
|
2600
|
3033
|
3466
|
3800
|
4332
|
||
Silinder pneumatik tahan terhadap beban lebih. Silinder
pneumatik dapat dibebani lebih besar dari kapasitasnya. Beban yang tinggi
menyebabkan silinder diam.
1.4.2
Kebutuhan Udara
Untuk menyiapan
udara dan untuk mengetahui biaya pengadaan energi, terlebih dahulu harus
diketahui konsumsi udara pada sistem. Pada tekanan kerja, diameter piston dan
langkah tertentu, konsumsi udara dihitung sebagai berikut : |
Untuk mempermudah dan mempercepat dalam
menentukan kebutuhan udara, tabel di bawah ini menunjukkan kebutuhan udara
persentimeter langkah piston untuk berbagai macam tekanan dan diameter piston
silinder.
Tabel : Kebutuhan udara silinder pneumatik persentimeter langkah dengan fungsi tekanan
kerja dan diameter piston.
|
Diameter
|
Tekanan
Kerja ( bar )
|
|||||||||
|
Piston
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
( mm
)
|
Kebutuhan
udara ( q ) dalam liter/cm langkah
|
|||||||||
|
6
|
0,0005
|
0,0008
|
0,0011
|
0,0014
|
0,0016
|
0,0019
|
0,0022
|
0,0025
|
0,0027
|
0,0030
|
|
12
|
0,002
|
0,003
|
0,004
|
0,006
|
0,007
|
0,008
|
0,009
|
0,010
|
0,011
|
0,012
|
|
16
|
0,004
|
0,006
|
0,008
|
0,010
|
0,011
|
0,014
|
0,016
|
0,018
|
0,020
|
0,022
|
|
25
|
0,010
|
0,014
|
0,019
|
0,024
|
0,029
|
0,033
|
0,038
|
0,043
|
0,048
|
0,052
|
|
35
|
0,019
|
0,028
|
0,038
|
0,047
|
0,056
|
0,066
|
0,075
|
0,084
|
0,093
|
0,103
|
|
40
|
0,025
|
0,037
|
0,049
|
0,061
|
0,073
|
0,085
|
0,097
|
0,110
|
0,122
|
0,135
|
|
50
|
0,039
|
0,058
|
0,077
|
0,096
|
0,115
|
0,134
|
0,153
|
0,172
|
0,191
|
0,210
|
|
70
|
0,076
|
0,113
|
0,150
|
0,187
|
0,225
|
0,262
|
0,299
|
0,335
|
0,374
|
0,411
|
|
100
|
0,155
|
0,231
|
0,307
|
0,383
|
0,459
|
0,535
|
0,611
|
0,687
|
0,763
|
0,839
|
|
140
|
0,303
|
0,452
|
0,601
|
0,750
|
0,899
|
1,048
|
1,197
|
1,346
|
1,495
|
1,644
|
|
200
|
0,618
|
0,923
|
1,227
|
1,531
|
1,835
|
2,139
|
2,443
|
2,747
|
3,052
|
3,356
|
|
250
|
0,966
|
1,441
|
1,916
|
2,392
|
2,867
|
3,342
|
3,817
|
4,292
|
4,768
|
5,243
|
Kebutuhan udara dihitung dengan satuan liter/menit (l/min)
sesuai dengan standar kapasitas kompresor. Kebutuhan udara silinder sebagai
berikut :
 |
|
 |
Keterangan
:
|
Q
|
=
|
kebutuhan
udara silinder ( l/min )
|
|
q
|
=
|
kebutuhan
udara persentimeter langkah piston
|
|
s
|
=
|
panjang
langkah piston ( cm )
|
|
n
|
=
|
jumlah
siklus kerja per menit
|
1.4.3
Kecepatan Piston
Kecepatan piston rata-rata dari
silinder standar berkisar antara 0,1-1,5 m/s
(6 - 90 m/min). Silinder khusus dapat mencapai kecepatan 10 m/s.
Kecepatan silinder pneumatik tergantung :
*
beban
( gaya
*
tekanan kerja,
*
diameter dalam dan panjang saluran
antara silinder dan katup kontrol arah,
*
ukuran katup kontrol arah yang
digunakan.
Kecepatan piston dapat diatur dengan katup pengontrol aliran dan dapat ditingkatkan dengan katup pembuang cepat yang dipasang pada sistem kontrol
tersebut. Kecepatan rata-rata piston
tergantung dari gaya
|
Diameter
|
Lubang
|
Beban
dalam %
|
||||
|
Piston
|
Masuk
|
0
|
20
|
40
|
60
|
80
|
|
mm
|
mm
|
Kecepatan
Piston dalam mm/detik
|
||||
|
25
|
4
|
580
|
530
|
450
|
380
|
300
|
|
35
|
7
|
980
|
885
|
785
|
690
|
600
|
|
50
|
7
|
480
|
440
|
400
|
360
|
320
|
|
70
|
7
|
230
|
215
|
200
|
180
|
150
|
|
70
|
9
|
530
|
470
|
425
|
380
|
310
|
|
100
|
7
|
120
|
110
|
90
|
80
|
60
|
|
100
|
9
|
260
|
230
|
205
|
180
|
130
|
|
140
|
9
|
130
|
120
|
110
|
90
|
70
|
|
140
|
12
|
300
|
260
|
230
|
200
|
170
|
|
200
|
9
|
65
|
60
|
55
|
50
|
40
|
|
200
|
12
|
145
|
130
|
120
|
105
|
85
|
|
200
|
19
|
330
|
300
|
280
|
250
|
215
|
|
250
|
19
|
240
|
220
|
185
|
165
|
115
|
1.4.4 Langkah Piston
Langkah silinder pneumatik tidak boleh
lebih dari 2 m, sedangkan untuk silinder
rodless jangan lebih dari 10 m. Akibat langkah yang panjang, tekanan mekanik
batang piston dan bantalan menjadi terlalu besar. Untuk menghindari bahaya
tekanan, diameter batang piston pada langkah yang panjang harus sedikit lebih
besar.
Lembar
Latihan
Silinder Kerja Tunggal
1. Sebutkan bagian-bagian
silinder kerja tunggal, seperti pada gambar berikut!
|
|
1. ..................................
2.
..................................
3.
..................................
4.
..................................
5.
..................................
6.
..................................
|
2.
Lebih besar mana gaya
3.
Di mana
silinder kerja tunggal digunakan?
Silinder Kerja Ganda
4.
Sebutkan bagian-bagian silinder kerja
ganda , seperti gambar berikut ini !
 |
1. …....................................
2. ….....................................
3. ….........................…........
4. ….....................................
5. ...............…......................
6.
.........................................
7. ..........................................
|
5.
Bagaimana silinder dapat
bergerak maju dan mundur ?
Karakteristik
Silinder
6.
Bandingkan gaya
langkah mundur dengan gaya
7.
Silinder dengan diameter piston 70 mm,
mempunyai lubang masuk 9 mm, beban terpasang 60% beban penuh. Berapa m/det.-kah
kecepatan gerak silinder.
Lembar Jawaban
Silinder
Kerja Tunggal
1. Sebutkan bagian-bagian silinder kerja
tunggal, seperti pada gambar berikut !
|
|
Jawab
1. Rumah silinder
2. Lubang masuk udara bertekanan
3. Piston
4. Batang piston
5. Pegas pengembali
|
2. Lebih besar
mana gaya
Jawab :
·
Untuk dapat
maju , gaya piston maju harus lebih besar dari gaya gaya
3.
Di mana
silinder kerja tunggal digunakan?
Jawab
:
- Silinder kerja tunggal digunakan
pada mesin pengepresan, penjepit benda kerja dsb.
Silinder Kerja Ganda
4. Sebutkan
bagian-bagian silinder kerja ganda, seperti gambar berikut ini !
 |
Jawab
:
|
5. Bagaimana
silinder dapat bergerak maju dan mundur ?
Jawab :
Bila
pada saluran masuk (lubang 2) dialiri udara bertekanan dan pada saluran
keluar (lubang 3) terhubung ke atmosfir,
maka silinder akan maju. Aliran
dimatikan , posisi batang silinder tetap di luar. Bila aliran masuk dari lubang keluaran (lubang 3) dan lubang masuk (lubang 2)
terhubung ke atmosfir, maka batang silinder kembali masuk ke dalam rumah
silinder. Bila lubang 2 tersumbat, batang silinder tidak dapat masuk ke dalam
rumah silinder.
Karakteristik Silinder
6.
Bandingkan gaya
langkah mundur dengan gaya
Jawab:
·
Pada silinder kerja ganda gaya piston mundur juga lebih kecil daripada gaya
7.
Silinder dengan diameter piston 70 mm,
mempunyai lubang masuk 9 mm, beban terpasang 60% beban penuh. Berapa m/det.-kah
kecepatan gerak silinder.
Jawab:
- Baca tabel didapatkan 380
mm/detik ( 380 mm/detik = 0,38
m/detik )
Kegiatan Belajar 2
KATUP PNEUMATIK
Tujuan
Khusus Pembelajaran
Peserta
dapat :
1.
menyebutkan macam-macam KKA,
2.
menjelaskan cara membaca simbol
KKA,
3.
menyebutkan macam-macam cara
mengaktifkan KKA,
4.
menjelaskan cara kerja katup
3/2, 4/2, 5/2,
5.
menjelaskan prinsip kerja katup cek (
Check Valve ),
6.
menjelaskan prinsip kerja katup fungsi
“ DAN ”,
7.
menjelaskan prinsip kerja katup fungsi
“ ATAU ”,
8.
menjelaskan prinsip kerja katup buangan
cepat,
9.
menjelaskan fungsi katup fungsi “DAN”,
“ATAU” dan katup buangan-cepat,
10. membedakan
katup cekik dengan katup kontrol aliran satu arah,
11. menjelaskan
prinsip kerja katup kontrol aliran satu arah,
12. menjelaskan
kegunaan katup kontrol aliran satu arah.
13. menyebutkan
macam-macam katup tekanan,
14. menjelaskan
cara kerja katup pengatur tekanan dengan benar,
15. menjelaskan
cara kerja katup pembatas tekanan dengan benar,
16. menjelaskan
cara kerja katup sakelar tekanan dengan benar,
17. menyebutkan
macam-macam konfigurasi katup tunda waktu,
18. menjelaskan
cara kerja katup tunda waktu dengan
benar.
2.1
Katup Kontrol Arah ( KKA )
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 KKA tersebut. KKA
digambarkan dengan jumlah lubang dan jumlah kotak. Lubang-lubang menunjukkan
saluran -saluran udara dan jumlah kotak
menunjukkan jumlah posisi.
2.1.1
Simbol
Cara
membaca simbol katup pneumatik sebagai berikut :
|
Kotak
menunjukkan posisi pensakelaran katup
|
|||
 |
Jumlah kotak menunjukkan jumlah posisi pensakelaran katup
Contoh : - jumlah
kotak 2 menunjukkan hanya 2 kemungkinan pensakelaran misal : posisi ON dan posisi OFF.
-
jumlah kotak 3 menunjukkan 3 kemungkinan pensakelaran misal : posisi 1 - 0 - 2
|
|||
  |
Garis
menunjukkan lintasan aliran.
Panah
menunjukkan arah aliran
|
|||
  |
Garis
blok menunjukkan aliran tertutup ( terblokir )
|
|||
  |
Garis diluar kotak menunjukkan
saluran masukan dan keluaran, digambar di posisi awal
|
Simbol-simbol
katup kontrol arah sebagai berikut :
|
SIMBOL
|
NAMA
KATUP
|
 |
KKA 2/2 , N/C
|
 |
KKA 2/2 , N/O
|
 |
KKA 3/2 , N/C
|
 |
KKA 3/2 , N/O
|
 |
KKA 4/2
|
 |
KKA 5/2
|
 |
KKA 5/3 , posisi
tengah tertutup
|
2.1.2 Penomoran Pada Lubang
Sistem penomoran yang digunakan untuk
menandai KKA sesuai dengan DIN ISO 5599.
Sistem huruf terdahulu digunakan dan sistem penomoran dijelaskan sebagai
berikut :
|
Lubang/Sambungan
|
DIN ISO 5599
|
Sistem Huruf
|
|
Lubang tekanan ( masukan )
|
1
|
P
|
|
Lubang keluaran
|
2,4
|
B , A
|
|
Lubang pembuangan
|
3 ( katup 3/2 )
|
R ( katup 3/2 )
|
|
Lubang pembuangan
|
5 , 3 ( katup 5/2 )
|
R , S (katup 5/2 )
|
|
Saluran pengaktifan :
|
|
|
|
·
membuka aliran 1 ke 2
|
12 ( katup 3/2 )
|
Z ( katup 3/2 )
|
|
·
membuka aliran 1 ke 2
|
12 ( katup 5/2 )
|
Y ( katup 5/2 )
|
|
·
membuka aliran 1 ke 4
|
14 ( katup 5/2 )
|
Z ( katup 5/2 )
|
2.1.3 Metode Pengaktifan
Metode pengaktifan KKA bergantung pada
tugas yang diperlukan . Jenis pengaktifan bervariasi, seperti secara mekanis,
pneumatis, elektris dan kombinasi dari semuanya. Simbol metode pengaktifan
diuraikan dalam standar DIN 1219 berikut ini :
|
Jenis Pengaktifan
|
Keterangan
|
|
Mekanik :
|
|
 |
Operasi tombol
|
 |
Tombol
|
 |
Operasi tuas
|
 |
Pedal kaki
|
 |
Pegas kembali
|
 |
Operasi rol
|
 |
Operasi rol, satu arah
|
Pneumatis
|
|
 |
Pengaktifan langsung pneumatik
|
 |
Pengaktifan
tidak langsung pneumatik (pilot / pemandu)
|
|
Jenis Pengaktifan
|
Keterangan
|
|
Listrik
|
|
 |
Operasi dengan solenoid tunggal
|
 |
Operasi dengan solenoid ganda
|
|
Kombinasi
|
|
 |
Solenoid ganda
dan operasi pilot (pemandu ) dengan tambahan manual
|
2.1.4 Konfigurasi dan Konstruksi
Perencanaan dikategorikan sebagai berikut :
a. Katup duduk :
·
Katup dengan kedudukan bola
·
Katup dengan kedudukan piringan
b. Katup geser :
·
Katup geser memanjang
·
Katup geser rata memanjang
·
Katup geser dengan piringan
2.1.4.1 Katup Duduk
Dengan katup duduk aliran terbuka dan
tertutup dengan menggunakan bola, piringan dan kerucut. Kedudukan katup
biasanya ditutupi dengan menggunakan penutup elastis. Kedudukan katup mempunyai
sedikit bagian yang aktif dan karena itu ia mempunyai kelangsungan hidup yang
lama. Katup ini sangat peka sekali dan
tidak tahan terhadap kotoran.
Bagaimanapun juga gaya aktuasinya relatif
lebih besar seperti untuk menahan gaya
2.1.4.2 Katup Geser
Pada katup geser masing-masing
sambungan dihubungkan bersama atau ditutup oleh kumparan geser, kumparan geser
yang rata dan katup dengan piringan geser.
2.1.5 Jenis Katup KKA
2.1.5.1 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
*
posisi normal tertutup (N/C) artinya
katup belum diaktifkan, pada lubang keluaran tidak ada aliran udara bertekanan
yang keluar.
*
posisi normal terbuka (N/O) artinya
katup belum diaktifkan, pada lubang keluaran sudah ada aliran udara bertekanan
yang keluar.
2.1.5.1.1 Katup 3/2 N/C , Bola Duduk
 |
|
|
Gambar
2.1a : Katup dalam keadaan tidak aktif
|
Gambar 2.1b : Katup dalam keadaan aktif
|
Hubungan posisi awal katup adalah lubang keluaran sinyal
2(A) terhubung dengan lubang pembuangan 3 (R). Gaya gaya gaya
tekan harus dapat melawan gaya
Dalam hal ini katup dioperasikan secara manual atau mekanik.
Untuk menggerakkan tuas katup sebagai tambahan pengaktifan bisa dipasang
langsung pada kepala katup seperti tombol tekan, rol dan sebagainya. Gaya yang dibutuhkan untuk mengaktifkan tuas tergantung
pada tekanan suplai gaya gaya
2.1.5.1.2 Katup 3/2 N/C , Dudukan Piring
Gambar 2.2 :
Katup 3/2 N/C, dalam keadaan tidak aktif
|
Gambar 2.3 :
Katup 3/2 N/C, dalam keadaan aktif
|
Katup yang ditunjukkan disini
dikonstruksi pada prinsip dudukan piring. Karet sealnya sederhana tetapi
efektif. Waktu reaksinya pendek dan gerakan sedikit pada permukaan yang luas
cukup untuk mengalirkan udara. Sama juga dengan katup dudukan bola, katup ini
sangat peka dan tidak tahan terhadap kotoran dan mempunyai kelangsungan hidup
yang lama.
Katup jenis dudukan piring tunggal
adalah jenis tanpa konflik sinyal. Jika dioperasikan dengan lambat tidak ada
udara yang hilang . Dengan aktifnya tuas menyebabkan tertutupnya saluran udara
dari lubang 2(A) ke lubang pembuangan 3(R). Selanjutnya dengan menekan tuas
piring didorong dari dudukannya sehingga memperbolehkan udara bertekanan
mengalir dari lubang masukan 1(P) ke lubang keluaran 2(A). Pengembalian ke
posisi awal dilakukan oleh pegas pengembali. Dengan melepas tuas, lubang
masukan 1(P) tertutup dan saluran keluaran terhubung ke atmosfir melalui lubang
pembuangan 3(R).
2.1.5.1.3 Katup 3/2 N/O, Dudukan Piring
Gambar 2.4 :
Katup 3/2 N/O, dalam keadaan tidak aktif
|
Gambar 2.5 :
Katup 3/2 N/O, dalam keadaan aktif
|
Sebuah katup 3/2 yang posisi normalnya
terbuka mengalirkan udara dari lubang masukan 1(P) ke lubang keluaran 2(A),
dinamakan katup normal terbuka (N/O). Posisi awal lubang masukan 1(P)
tersambung ke lubang keluaran 2( A ) melalui tangkai katup dan dudukan piringan
menutup lubang ke pembuangan 3(R). Ketika tuas ditekan, udara dari lubang
masukan 1(P) ditutup oleh tangkai duduk dan selanjutnya piringan tertekan
sehingga lubang keluaran 2(A) terhubung
ke atmosfir melalui lubang pembuangan 3(R). Ketika tuas dilepas, piston dengan
dua karet seal pada kedudukannya dikembalikan ke posisi awal oleh pegas
pengembali. Sekali lagi lubang pembuangan
3(R) tertutup dan udara mengalir dari lubang masukan 1(P) ke lubang
keluaran 2(A).
Katup bisa diaktifkan secara manual,
mekanik, listrik dan pneumatik. Perbedaan metode pengaktifan bisa diterapkan
pada kebutuhan yang sesuai dengan aplikasi itu sendiri.
2.1.5.1.4 Katup 3/2 Geser Dengan Tangan ( Hand Slide
Valve )
Katup 3/2 geser dengan tangan digunakan
untuk mensuplai udara dari sebuah leher pensuplai udara ke pemakai. Konstruksi
katup ini sederhana dan difungsikan sebagai katup pemutus dan penghubung aliran
udara. Bentuknya kompak dan mempunyai dua penahan untuk memegang katup pada
kondisi terbuka atau tertutup. Dengan menggeser rumah luar katup saluran 1(P)
terhubung ke saluran keluaran 2(A) pada satu posisi., sedangkan posisi yang
lain saluran keluaran 2(A) terhubung ke saluran pembuangan 3(R) yang membuang
udara dari rangkaian kerja ke atmosfir.
Gambar 2.6 :
Katup 3/2 Geser Dengan Tangan
|
2.1.5.1.5 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.
2.1.5.1.5.1 Katup
3/2 Pilot Tunggal N/C
Pada posisi awal
katup adalah normal tertutup karena saluran masukan 1(P) diblok oleh kedudukan
piringan dan saluran keluaran 2(A) dibuang ke atmosfir. Katup yang diaktifkan
secara pneumatik dapat dipakai sebagai sebuah elemen kontrol akhir dengan
sistem kontrol tidak langsung.
Udara yang diberikan pada lubang
pengaktifan 12( Z ) menggerakkan tuas katup dan akibatnya pegas tertekan.
Saluran masukan 1(P) dan saluran keluaran 2(A) mengeluarkan sinyal, sedangkan
lubang pembuangan 3(R) terblok. Pada saat sinyal pada lubang 12(Z) dihentikan ,
tuas katup kembali ke posisi awal oleh gaya
Konstruksi
katup 3/2, pilot tunggal dengan posisi normal tertutup seperti pada gambar di
bawah.
Gambar 2.7a : Katup 3/2 Pilot Tunggal N/C, dalam keadaan
tidak aktif
|
Gambar 2.7b : Katup 3/2 Pilot Tunggal
N/C, dalam keadaan aktif
|
2.1.5.1.5.2 Katup 3/2 Pilot Tunggal N/O
Pada posisi awal katup adalah normal
terbuka karena saluran masukan 1(P) terhubung dengan saluran keluaran 2(A).
Udara yang diberikan pada lubang
pengaktifan 12( Z ) menggerakkan tuas katup dan akibatnya pegas tertekan.
Saluran masukan 1(P ) terblok dan saluran keluaran 2(A) tidak mengeluarkan
sinyal, sedangkan lubang pembuangan 3(R) terhubung dengan saluran keluaran 2(A)
sehingga udara yang ada dalam elemen kerja ( silinder ) dibuang ke saluran
pembuangan 3(R).
Pada saat sinyal pada lubang 12(Z)
dihentikan , tuas katup kembali ke posisi awal oleh gaya pegas pengembali,
sehingga aliran udara dari lubang 1(P) mengalir ke lubang 2( A )
Konstruksi katup 3/2, pilot tunggal
dengan posisi normal terbuka seperti pada gambar di bawah.
Gambar
2.8 : Katup 3/2 Pilot Tunggal N/O, dalam keadaan tidak aktif
|
2.1.5.1.6 Katup 3/2 Dengan Tuas Rol
Untuk menahan gaya Gaya gaya
Sebuah lubang kecil menghubungkan
saluran masukan 1(P) dengan katup pilot. Jika tuas rol diaktifkan katup pilot
membuka . Udara bertekanan mengalir ke piston servo dan mengaktifkan piringan
katup utama. Pada katup 3/2 dengan posisi normal tertutup, pengaruhnya adalah
tertutupnya saluran keluaran 2(P) ke saluran pembuangan 3(R), diikuti oleh
kedua kedudukan piringan membuka udara mengalir dari saluran 1(P) ke 2(A).
Konstruksi katup 3/2 normal tertutup
(N/C) dengan tuas rol digambarkan
seperti di bawah :
Gambar
2.9 : Katup 3/2 , NC pengaktifan dengan tuas rol
|
Jenis katup 3/2 normal terbuka dengan tuas rol diperlihatkan seperti
pada gambar di bawah :
Gambar 2.10 :
Katup 3/2 , NO, pengaktifan dengan rol
|
2.1.5.2 Katup 4/2
Katup 4/2
mempunyai 4 lubang dan 2 posisi kontak. Sebuah katup 4/2 dengan kedudukan piringan
adalah sama konstruksi dengan kombinasi gabungan dua katup 3/2 : satu katup N/C
dan satu katup N/O. Konstruksi katup 4/2 dengan posisi awal ( tidak tertekan )
seperti pada gambar di bawah :
Gambar 2.11 : Katup 4/2 dudukan
piringan, dalam keadaan tidak aktif
|
Jika dua tuas diaktifkan secara
bersamaan, saluran 1(P) ke 2(B) dan 4(A)
ke 3(R) ditutup oleh gerakan pertama. Dengan menekan tuas katup selanjutnya
piringan melawan gaya pegas pengembali , aliran antara saluran 1(P) ke 4(A) dan
2(B) ke 3(R) terbuka. Tuas katup bisa dioperasikan dengan menambah pada bagian
puncak tuas dengan lengan rol atau tombol tekan.
Katup 4/2 dudukan piringan, tertekan
diperlihatkan seperti pada gambar di bawah :
Gambar 2.12 :
Katup 4/2 dudukan piringan , dalam keadaan aktif
|
2.1.5.3 Katup 4/3
Katup 4/3 mempunyai 4 lubang dan 3
posisi kontak. Contoh katup ini adalah katup geser pelat dengan pengaktifan
tangan. Konstruksi katup diperlihatkan seperti pada gambar di bawah :
Gambar 2.13 : Katup 4/3 , 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. Jika pegangan diputar ke kanan, aliran dari 1(P) ke 4(A) dan
2(B) ke
3(R) terbuka. Sedangkan jika pegangan diputar ke kiri, aliran dari 1(P)
ke 2(B) dan 4(A) ke
3(R) terbuka.
2.1.5.4 Katup 5/2
Katup 5/2 mempunyai 5 lubang dan 2
posisi kontak. Katup ini dipakai sebagai elemen kontrol akhir untuk
menggerakkan silinder.Katup geser memanjang adalah contoh katup 5/2. Sebagai
elemen kontrol, katup ini memiliki sebuah piston kontrol yang dengan gerakan
horisontalnya menghubungkan atau memisahkan saluran yang sesuai. Tenaga
pengoperasiannya adalah kecil sebab tidak ada tekanan udara atau tekanan pegas
yang harus diatasi ( prinsip dudukan bola atau dudukan piring ).
Pada katup geser memanjang semua cara
pengaktifan manual, mekanis, elektris atau pneumatis adalah mungkin. Juga untuk
pengembalian katup ke posisi awal, dapat digunakan cara-cara pengaktifan
ini.Jalan pengaktifan jauh lebih panjang dari pada katup duduk. Dalam memasang
katup geser, perapatan menjadi masalah . Perapatan yang sudah dikenal dalam
hidrolik : “Logam pada logam“ memerlukan
pengepasan piston geser secara tepat ke dalam rumahnya.
Pada katup pneumatik, jarak antara
dudukan dan rumahnya tidak boleh lebih dari 0,002 - 0,004 mm, kalau tidak
kerugian kebocoran akan menjadi lebih besar. Untuk menghemat biaya pemasangan
yang mahal, dudukan sering memakai seal jenis O. Untuk menjaga kerusakan seal,
lubang sambungan bisa ditempatkan di sekitar keliling rumah dudukan.
Contoh katup 5/2 , prinsip geser
mendatar sebagai berikut :
Gambar 2.14 : Katup 5/2 , Prinsip
Geser Mendatar
|
Metode lain dari seal adalah
menggunakan sebuah dudukan piring penutup dengan gerakan memutus-menghubung
relatif kecil. Dudukan piringan seal menyambung saluran masukan 1(P) ke saluran
keluaran 2(B) atau 4(A). Seal kedua pada kumparan piston menghubungkan saluran
pembuangan ke lubang pembuangan . Ada
Konstruksi katup 5/2 dudukan
piringan seperti gambar berikut :
Gambar
2.15 : Katup 5/2, Dudukan Piringan
|
2.1.6 Pemasangan Katup
2.1.6.1 Pemasangan Katup Dengan Tuas Rol
Keandalan sebuah pengontrolan bertahap
sangat bergantung pada pemasangan katup batas ( limit switch ) yang benar.
Untuk semua perencanaan pemasangan katup batas harus bisa diatur posisi
kedudukan dengan mudah agar supaya mendapatkan keserasian koordinasi gerakan
silinder dalam urutan kontrol.
2.1.6.2 Penempatan Katup
Pemilihan katup yang cermat, penempatan
yang benar adalah sebagai salah satu persyaratan lanjutan, untuk keandalan
sifat pensakelaran harus bebas gangguan pengoperasiannya, hal ini memberikan
kemudahan untuk mereparasi dan memelihara. Pemakaian ini pada katup-katup dalam
bagian daya dan katup-katup dalam bagian kontrol.
Katup yang diaktifkan secara manual
untuk sinyal masukan pada umumnya ditempatkan pada panel kontrol atau meja
kontrol. Maka dari itu praktis dan tepat sekali untuk memakai katup-katup
dengan pengaktifan yang bisa ditempatkan pada katup dasar. Variasi pengaktifan
tersedia untuk macam yang luas dari fungsi masukan.
Penempatan katup kontrol harus bisa
diambil dengan mudah untuk mereparasi, mengeluarkan atau memodifikasi kerjanya.
Penomoran komponen dan pemakai indikator sebagai penunjuk untuk sinyal kontrol
merupakan hal yang paling penting guna untuk mengurangi waktu tunda dan
memudahkan pencarian kesalahan.
Katup-katup daya mempunyai tugas
pengaktifan pneumatik untuk mengatur sesuai dengan urutan tahapan kontrol yang
telah ditentukan. Persyaratan dasar untuk katup daya adalah untuk membolehkan
membalik aliran udara ke silinder begitu sinyal kontrol telah diberikan. Katup
daya sebaiknya ditempatkan sedekat mungkin dengan silinder. Agar supaya panjang
saluran bisa diperpendek dan juga waktu pensakelaran seideal dan sependek
mungkin . Katup daya bisa ditempatkan langsung ke pengatur. Sebagai keuntungan
tambahan adalah bahwa penyambung, slang dan waktu pemasangan bisa dihemat.
2.2 Katup Satu Arah
Katup satu arah
adalah bagian yang menutup aliran ke satu arah dan melewatkannya ke arah yang
berlawanan. Tekanan pada sisi aliran membebani bagian yang menutup dan dengan
demikian meningkatkan daya perapatan katup.
2.2.1 Katup Cek ( Check Valves )
Katup satu arah dapat menutup aliran secara sempurna pada
satu arah. Pada arah yang berlawanan, udara mengalir bebas dengan kerugian
tekanan seminimal mungkin. Pemblokiran ke satu arah dapat dilakukan dengan
konis (cones ), bola, pelat atau membran.
Gambar 2.15 : Katup Cek
|
2.2.2 Katup Dua Tekanan / Katup Fungsi “ DAN “
(Two Pressure Valves )
Elemen-elemen pada 3
saluran penghubung yang mempunyai sifat satu arah dapat dipasang sebagai elemen
penghubung sesuai arah aliran udara. Dua katup yang ditandai sebagai elemen
penghubung mempunyai karakteristik logika yang ditentukan melalui dua sinyal
masukan dan satu keluaran. Salah satu katup yang membutuhkan dua sinyal masukan
untuk menghasilkan sinyal keluaran adalah katup dua tekanan (Two Pressure
Valves) atau katup fungsi “DAN”.
Gambar 2.16a : Katup Fungsi “DAN”
dengan input pada Y
|
Gambar 2.16b : Katup Fungsi “DAN”
dengan input pada X dan Y
|
Udara bertekanan hanya mengalir jika ke dua lubang masukan
diberi sinyal. Satu sinyal masukan memblokir aliran. Jika sinyal diberikan ke
dua sisi masukan ( X dan Y ), sinyal akan lewat ke luar. Jika sinyal masukan
berbeda tekanannya, maka sinyal dengan tekanan yang lebih besar memblokir katup
dan sinyal dengan tekanan yang lebih kecil yang mengalir ke luar sebagai sinyal
keluaran. Katup dua tekanan pada umumnya digunakan untuk kontrol pengunci,
kontrol pengaman, fungsi cek dan fungsi logika.
Gambar 2.17 : Rangkaian katup fungsi “DAN”
|
2.2.3 Katup Ganti / Katup Fungsi “ATAU” ( Shuttle
Valve )
Katup ini mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Jika
udara dialirkan melalui lubang pertama (Y), maka kedudukan seal katup menutup
lubang masukan yang lain sehingga sinyal dilewatkan ke lubang keluaran (A).
Ketika arah aliran udara dibalik (dari A ke Y), silinder atau katup terhubung
ke pembuangan. Kedudukan seal tetap pada posisi sebelumnya karena kondisi
tekanan.
Gambar 2.18a :
Katup Fungsi “ATAU” dengan input pada Y
|
 |
Gambar 2.18b : Katup Fungsi “ATAU”
dengan input pada X
|
Katup ini disebut
juga komponen fungsi “ATAU”. Jika silinder atau katup kontrol dioperasikan dari
dua tempat atau lebih, katup ganti bisa digunakan.
Pada contoh berikut menunjukkan sebuah silinder yang
diaktifkan dengan menggunakan sebuah katup yang dioperasikan dengan tangan dan
lainnya dipasang pada posisi yang berjauhan.
Gambar 2.19 : Rangkaian katup fungsi
“ATAU”
|
2.2.4 Katup Buangan-Cepat ( Quick Exhaust Valve )
Katup buangan-cepat digunakan untuk meningkatkan kecepatan silinder. Prinsip kerja silinder
dapat maju atau mundur sampai mencapai kecepatan maksimum dengan jalan memotong
jalan pembuangan udara ke atmosfir. Dengan menggunakan katup buangan cepat,
udara pembuangan dari silinder keluar lewat lubang besar katup tersebut.
Gambar 2.20 : Katup buangan cepat,
udara mengalir ke silinder
|
Gambar 2.21 : Katup
buangan-cepat, udara pembuangan dari silinder
|
Katup buangan cepat mempunyai sambungan udara masuk P,
keluaran A dan lubang pembuangan R. Aliran udara masuk lewat P dan keluar bebas melaui terbukanya komponen
katup cek. Lubang R terblokir oleh piringan .
Jika udara disuplai dari lubang A,
piringan akan menutup lubang P dan udara keluar ke atmosfir lewat lubang R.
Peningkatan kecepatan tersebut dibandingkan dengan pembuangan udara lewat katup kontrol akhir. Cara tersebut mudah
dilaksanakan dengan jalan memasang katup buangan-cepat langsung pada silinder
atau sedekat mungkin dengan silinder.
 |
 |
|
Gambar 2.22 : Rangkaian dengan katup buangan-cepat
|
|
2.3 Katup Kontrol Aliran
Katup kontrol aliran mempengaruhi
volume aliran udara bertekanan yang keluar pada dua arah. Bila katup cek
dipasang bersama-sama dengan katup ini, maka pengaruh kontrol kecepatan hanya
pada satu arah saja. Gabungan katup ini dapat dipasang langsung pada lubang
masukan atau keluaran silinder atau pada
lubang pembuangan katup kontrol arah.
2.3.1
Katup Cekik , Dua Arah (
Throttle Valves )
Katup
cekik pada keadaan normal dapat diatur dan pengesetannya dapat dikunci pada
posisi yang diinginkan. Karena sifat udara yang kompresibel, karakteristik
gerakan silinder tergantung dari beban dan tekanan udara. Oleh karena itu katup
kontrol aliran digunakan untuk mengontrol kecepatan silinder dengan berbagai
harga yang bervariasi. Hati-hati agar tidak menutup katup ini penuh, karena
akan menutup udara ke sistem.
Gambar 2.22 : Katup Cekik
|
2.3.2
Katup Kontrol Aliran, Satu Arah.
Dengan konstruksi katup seperti ini,
aliran udara lewat pencekikan (penyempitan) hanya satu arah saja. Blok katup
cek akan memblokir aliran udara, sehingga aliran udara hanya lewat pencekikan. Pada arah yang
berlawanan udara bebas mengalir lewat katup cek. Katup ini digunakan untuk mengatur kecepatan
silinder.
Gambar 2.23 : Katup Kontrol Aliran,
Satu Arah
|
·
Pencekikan udara masukan.
·
Pencekikan udara buangan.
2.3.2.1
Pencekikan Udara Masukan
Pada pencekikan
udara masukan, katup kontrol aliran satu arah dipasang sedemikian rupa sehingga
udara yang masuk silinder dicekik. Udara pembuangan bisa keluar dengan bebas
melalui katup satu arah yang dipasang pada sisi keluaran silinder. Perubahan
pergeseran beban ketika melewati sebuah katup pembatas, menunjukkan
ketidakteraturan yang besar dalam pemberian kecepatan, jika udara masukan diperkecil.
Pencekikan udara masukan dapat
digunakan pada silinder kerja tunggal dan dan silinder dengan volume kecil.
2.3.2.2 Pencekikan Udara Keluaran
Dengan pencekikan udara buangan, udara
masukan mengalir dengan bebas ke silinder dan udara buangan dicekik. Dalam hal
ini piston dibebani antara dua pengereman. Pertama, efek pengereman adalah
tekanan masukan pada silinder dan yang kedua adalah udara buangan yang ditahan
oleh katup kontrol aliran satu arah.
Pencekikan udara buangan digunakan
untuk mengatur kecepatan silinder kerja ganda.
Gambar 2.24a : Pencekikan udara masukan.
|
Gambar
2.24b : Pencekikan udara keluaran.
|
2.4 Katup Tekanan
2.4.1
Macam-Macam Katup Tekanan
Katup tekanan adalah elemen yang sangat
mempengaruhi tekanan atau dikontrol oleh besarnya tekanan. Katup tekanan dapat
dibagi dalam 3 kelompok sebagai berikut :
*
Katup pengatur tekanan ( Pressure Regulating Valve )
*
Katup pembatas tekanan ( Pressure Limiting Valve )
*
Katup sakelar tekanan ( Sequence Valve )
2.4.2 Katup Pembatas Tekanan
Katup
ini terutama dipakai sebagai katup pengaman (katup tekanan lebih). Katup ini
mencegah terlampauinya tekanan maksimal yang ditolerir dalam sistem. Apabila
nilai dalam tekanan maksimal tercapai pada lubang masukan, maka lubang keluaran
pada katup akan terbuka dan udara bertekanan dibuang ke atmosfir. Katup tetap
terbuka sampai katup ditutup oleh gaya
Gambar
2.25 : Katup Pembatas Tekanan
|
 |
2.4.3
Katup Pengatur Tekanan
Katup pengatur tekanan diuraikan di
bagian perlengkapan pemeliharaan udara (Servis Unit). Yang penting dari unit
ini adalah untuk menjaga tekanan yang stabil, walaupun dengan tekanan masukan
yang berubah-ubah. Tekanan masukan harus lebih besar daripada tekanan keluaran
yang diinginkan.
Gambar 2.26 :
Katup Pengatur Tekanan
|
 |
2.4.4
Katup Sakelar Tekanan
Katup ini bekerja sesuai dengan prinsip yang sama
seperti katup pembatas tekanan. Katup akan terbuka apabila tekanan yang diatur
pada pegas terlampaui. Udara mengalir dari 1(P) ke 2(A). Lubang keluaran 2(A)
terbuka apabila sudah terbentuk tekanan yang diatur pada saluran kontrol 12(X).
Piston kontrol membuka jalur 1(P) ke 2(A).
Gambar 2.27 : Katup Sakelar Tekanan
|
2.5
Katup Tunda Waktu
2.5.1.
Macam-Macam Katup Tunda Waktu
Katup tunda waktu adalah
kombinasi/gabungan dari katup 3/2, katup kontrol aliran satu arah, dan tangki
udara. Katup 3/2 dapat sebagai katup dengan posisi normal membuka (NO) atau
menutup (NC). Jika hanya menggunakan katup 3/2 dan katup kontrol aliran satu
arah, tunda waktunya biasanya berkisar antara 0-30 detik. Dengan menggunakan
tambahan tangki udara, waktu dapat diperlambat. Perubahan waktu secara akurat
dijamin, jika udara bersih dan tekanan relatif stabil.
2.5.1.1 Katup Tunda Waktu NC
Berdasarkan
gambar diagram dibawah, udara bertekanan dimasukkan ke katup pada saluran 1(P).
Aliran udara kontrol masuk katup pada saluran 12(Z). Udara ini akan mengalir
melalui katup kontrol aliran satu arah dan tergantung pada setting sekrup
pencekik, lebih besar atau lebih kecil dari jumlah aliran udara setiap unit
waktunya ke dalam tangki udara. Ketika tekanan kontrol yang diperlukan telah
terpenuhi di dalam tangki udara, bantalan pemandu katup 3/2 digerakkan turun ke
bawah. Hal ini akan memblok saluran 2(A) ke 3(R). Piringan katup diangkat dari
kedudukan semula dan kemudian udara dapat mengalir dari 1(P) ke 2(A). Waktu
yang diperlukan untuk tekanan mencapai nominal dalam tangki udara adalah sama
dengan waktu tunda kontrol pada katup.
Jika katup tunda waktu adalah menghubung ke posisi
inisialnya, jalur pilot 12(Z) harus dibuang. Udara mengalir dari tangki udara
ke atmosfer melalui jalan pintas katup kontrol aliran satu arah dan kemudian ke
jalur pembuangan. Pegas katup mengembalikan bantalan pemandu dan piringan katup
ke posisi inisialnya. Jalur kerja 2(A)
membuang ke 3(R) dan 1(P) terblok.
Gambar 2.28 : Katup Tunda Waktu NC
|
2.5.1.2 Katup Tunda Waktu N0
Gambar 2.29 : Katup Tunda Waktu NO
|
Katup tunda waktu normal membuka
memiliki katup 3/2 dengan posisi NO. Pada posisi inisial output 2(A) adalah
aktif. Ketika katup dihubungkan dengan 10(Z) output 2(A) dibuang. Akibatnya
sinyal keluaran akan segera mati setelah setting tunda waktu tercapai.
2.5.2 Rangkaian Katup Tunda Waktu
Rangkaian
berikut ini menggunakan 2 buah katup tunda waktu, sebuah katup NC (1.5) dan
yang lain katup NO (1.4). Pengoperasian dimulai dengan tombol tekan (1.2),
sinyal yang dikeluarkan diteruskan melalui katup (1.4) dan menyebabkan silinder
bergerak maju melalui lubang 14(Z) katup memori (1.1). Katup tunda waktu (1.4)
mempunyai set tunda waktu yang sangat pendek yaitu 0.5 detik. Hal ini cukup
lama untuk memulai sinyal start tetapi kemudian sinyal 14(Z) diputuskan oleh
sinyal pemandu timer 10(Z). Silinder mengoperasikan katup rol (1.3). Katup
tunda waktu (1.5) menerima sinyal pemandu yang kemudian setelah setting waktu
terlampaui akan membuka katup tunda waktu. Sinyal keluaran ini mensuply sinyal
12(Y) yang akan membalik katup (1.1) dan silinder bergerak mundur. Siklus baru
hanya dapat dimulai jika tombol start telah dilepas. Terlepasnya katup tombol
mereset timer (1.4) dengan membuang sinyal 10(Z).
Gambar 2.30 : Rangkaian Dengan Katup
Tunda Waktu
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar