materi peneumatik

KATUP-KATUP PNEUMATIK

Katup berfungsi untuk mengatur atau mengendalikan arah udara kempa yang akan bekerja menggerakan aktuator, dengan kata lain katup ini berfungsi untuk mengendalikan arah gerakan aktuator. Katup-katup pneumatik diberi nama berdasarkan pada: a) Jumlah lubang/saluran kerja (port), b) Jumlah posisi kerja, c) Jenis penggerak katup, dan d) Nama tambahan lain sesuai dengan karakteristik katup.

Berikut ini contoh-contoh penamaan katup yang pada umumnya disimbolkan sebagai

berikut :

Gambar katup 5/2

Dari simbol katup di atas menunjukkan jumlah lubang/port bawah ada tiga (1,3,5) sedangkan di bagian output ada 2 port (2,4). Katup tersebut juga memiliki dua posisi/ruang yaitu a dan b. Penggerak katup berupa udara bertekanan dari sisi 14 dan 12. Sisi 14 artinya bila disisi tersebut terdapat tekanan udara, maka tekanan udara tersebut akan menggeser katup ke kanan sehingga udara bertekanan akan mengalir melalui port 1 ke port 4 ditulis 14. Demikian pula sisi 12 akan mengaktifkan ruang b sehingga port 1 akan terhubung dengan port 2 ditulis 12.

Berdasarkan pada data-data di atas, maka katup di atas diberi nama : KATUP 5/2 penggerak udara bertekanan

Contoh lain : Katup 3/2 knop, pembalik pegas

Katup ini memiliki tiga port dan dua posisi/ruang, penggerak knop dan pembalik pegas, maka katup tersebut diberi nama 3/2:

Katup-katup pneumatik memiliki banyak jenis dan fungsinya. Katup tersebut berperan sebagai pengatur/pengendali di dalam sistem pneumatik. Komponen - komponen kontrol tersebut atau biasa disebut katup-katup (Valves) menurut desain kontruksinya dapat dikelompokan sebagai berikut :

1. Katup Poppet (Poppet Valves)

Ø Katup Bola (Ball Seat Valves)

Ø Katup Piringan (Disc Seat Valves)

2. Katup Geser (Slide valves)

Ø Longitudinal Slide

Ø Plate Slide

Sedangkan menurut fungsinya katup-katup dikelompokkan sebagai berikut :

1) Katup Pengarah (Directional Control Valves)

2) Katup Satu Arah (Non Return Valves)

3) Katup Pengatur Tekanan (Pressure Control Valves)

4) Katup Pengontrol Aliran (Flow Control Valves)

5) Katup buka-tutup (Shut-off valves)

Sedangkan susunan urutannya dalam sistem pneumatik dapat kita jelaskan sebagai berikut :

1. Sinyal masukan atau input element mendapat energi langsung dari sumber tenaga (udara kempa) yang kemudian diteruskan ke pemroses sinyal.

2. Sinyal pemroses atau processing element yang memproses sinyal masukan secara logic untuk diteruskan ke final control element.

3. Sinyal pengendalian akhir (final control element) yang akan mengarahkan output yaitu arah gerakan aktuator (working element) dan ini merupakan hasil akhir dari sistem pneumatik.

Unit Pengerak (Working Element = Aktuator)

Unit ini berfungsi untuk menghasilkan gerak atau usaha yang merupakan hasil akhir atau output dari sistim pneumatik.

Macam-macam aktuator :

a) Linear Motion Aktuator (Penggerak Lurus)

�� Single Acting Cylinder (Silinder Kerja Tunggal)

�� Double Acting Cylinder (Penggerak Putar)

b) Rotary Motion Actuator (Limited Rotary Aktuator)

�� Air Motor (Motor Pneumatik)

�� Rotary Aktuator (Limited Rotary Aktuator)

Pemilihan jenis aktuator tentu saja disesuaikan dengan fungsi, beban dan tujuan penggunaan sistim pneumatik.

Keterangan

Single Acting Cylinder

Silinder ini mendapat suplai udara hanya dari satu sisi saja. Untuk mengembalikan keposisi semula biasanya digunakan pegas. Silinder kerja tunggal hanya dapat memberikan tenaga pada satu sisi saja. Gambar berikut ini adalah gambar silinder kerja tunggal.

Silinder Pneumatik sederhana terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak, seal, batang torak, pegas pembalik, dan silinder. Silinder sederhana akan bekerja bila mendapat udara bertekanan pada sisi kiri, selanjutnya akan kembali oleh gaya pegas yang ada di dalam silinder pneumatik.

Silinder Penggerak Ganda (Double Acting Cyinder)

Silinder ini mendapat suplai udara kempa dari dua sisi. Konstruksinya hamper sama dengan silinder kerja tunggal. Keuntungannya adalah bahwa silinder ini dapat memberikan tenaga kepada dua belah sisinya. Silinder kerja ganda ada yang memiliki batang torak (piston road) pada satu sisi dan ada pada kedua pula yang pada kedua sisi. Konstruksinya yang mana yang akan dipilih tentu saja harus disesuaikan dengan kebutuhan.

Gambar Double Acting Cylinder

Silinder pneumatik penggerak ganda akan maju atau mundur oleh karena adanya udara bertekanan yang disalurkan ke salah satu sisi dari dua saluran yang ada. Silinder pneumatik penggerak ganda terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak, seal, batang torak, dan silinder. Sumber energi silinder pneumatik penggerak ganda dapat berupa sinyal langsung melalui katup kendali, atau melalaui katup sinyal ke katup pemroses sinyal (processor) kemudian baru ke katup kendali. Pengaturan ini tergantung pada banyak sedikitnya tuntutan yang harus dipenuhi pada gerakan aktuator yang diperlukan.

Double Acting Cylinder With Cushioning

Cushion ini berfungsi untuk menghindari kontak yang keras pada akhir langkah. Jadi dengan sistem cushion ini kita memberikan bantalan atau pegas pada akhir langkah.

Jenis-jenis Katup Pneumatik

Tabel . Simbol dan Gambar Katup Sinyal Pneumatik

Simbol penekan katup sinyal memiliki beberapa jenis, antara lain penekan manual, roll, tuas, dan lain-lain. Sesuai dengan standar Deutsch Institut fur Normung (DIN) dan ISO 1219, terdapat beberapa jenis penggerak katup, antara lain:

Tabel . Jenis-jenis penggerak katup

Sistem Pneumatic

Katup Kontrol Arah ( KKA )
Katup kontrol arah adalah alat atau instrumentasi pneumatic yang berfungsi sebagai switch/saklar aliran udara. Pensaklaran yang diaplikasikan memiliki banyak sistem, diantaranya memakai coil selenoid, penggerak tangan atau mekanik lain. KKA juga difungsikan sebagai serangkaian fungsi logika atau timer pneumatik. Penggambaran simbol KKA pada sistem peumatik

1. Simbol
Cara membaca simbol katup pneumatik sebagai berikut :

SIMBOL-SIMBOL KATUP KONTROL ARAH SEBAGAI BERIKUT :

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 :

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 :

Contoh Simbol Aplikasi KKA sebagai berikut:


Contoh solenoid valve/katup kontrol arah

Actuator Cylinder
Actuator cylinder adalah katup yang digunakan untuk menggerakkan beban berat. Memiliki 2 type, single action dan double action. Single action dimana pergerakan batang aktuator setengahnyadilakukan oleh pegas, sedangkan double action dua pergerakan keluar dan kedalam sama2 dilakukan oleh pneumatic.
Berikut ini adalah symbol dan gambar aktuator
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

Berikut ini tabel jenis cylinder lengkap

Check Valve
Merupakan valve dengan mekanisme nonreturn, sistem pegas dan katupnya hanya memperbolehkan aliran udara lewat dengan satu arah saja. Check valve ini banyak digunakan pada rangkaian pengaman2 pneumatic.
Symbol dari chek valve adalah sebagai berikut

Contoh chek valve adalah sebagai berikut:

Valve Aplikasi Khusus
Valve aplikasi khusus yaitu valve OR, valve AND, valve quick exhaust, flow control valve, regulator control valve

• valve OR memiliki fungsi kerja OR dimana bila salah satu inputnya aktif maka output akan aktif
• valve AND memiliki fungsi kerja AND dimana mengharuskan semua inputnya aktif untuk mengaktifkan output
• valve quick exhaust untuk melakukan pembuangan udara yang cepat bila input tanpa udara
• flow control valve digunakan untuk mengatur aliran udara yang masuk ke dalam jalur pneumatic
• regulator control valve, berfungsi sama dengan flow control valve tetapi memiliki tambahan mekanisme non return valve

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

• Penyedia udara/Kompressor adalah mesin yang menghasilkan udara pneumatic dengan tekanan kerja yang dipakai dalam sistem pneumatic (2,5 ~ 7 bar)
• Tangki atau pengumpul udara/header berupa sistem pengumpul udara pneumatic (storage) sementara sebelum distribusi
• Filter digunakan untuk menyaring udara pneumatic dari kotoran. Penyaring filter ini disesuaikan dengan kebutuhan udara pneumatic
• Driyer /pengering digunakan untuk mengeringkan udara pneumatic dari uap air
• Pemisah air, sistem pemisah air ini biasanya dibuat dalam suatu sistem yang lengkap dengan pressure regulator. Digunakan untuk memisahkan kadar air dalam udara pneumatic
• System pelumas, digunakan untuk aplikasi kusus terhadap instrumentasi pneumatic
• Meter pneumatic /manometer berupa indikator tekanan pada suatu jalur atau tangki pneumatic
• Sumber tekanan berupa terminal dari suatu header atau jalur lain

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

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




Tata Letak Rangkaian
Yang dimaksud tata letak rangkaian adalah diagram rangkaian harus
digambar tanpa mempertimbangkan lokasi tiap elemen yang diaktifkan secara
fisik. Dianjurkan bahwa semua silinder dan katup kontrol arah digambarkan
secara horisontal dengan silinder bergerak dari kiri ke kanan, sehingga rangkaian
lebih mudah dimengerti.
Contoh :
Batang piston silinder kerja ganda bergerak keluar jika tombol tekan atau
pedal kaki ditekan. Batang piston kembali ke posisi awal setelah keluar penuh
dan tekanan pada tombol atau pedal kaki dilepas.
Masalah di atas dipecahkan oleh rangkaian kontrol dengan tata letak
gambar diagram berikut ini.

Gambar 1.2 menunjukkan perbedaan antara posisi gambar dengan lokasi
benda/elemen sesungguhnya. Pada praktiknya katup V1 terletak pada posisi
akhir langkah keluar silinder. Pada diagram rangkaian elemen V1 digambar pada tingkat sinyal masukan dan tidak mencerminkan posisi katup. Penandaan V1 pada posisi silinder keluar penuh menunjukkan posisi sesungguhnya dari katup V1 tersebut.

Diagram rangkaian memperlihatkan aliran sinyal dan hubungan antara
komponen dan lubang saluran udara. Diagram rangkaian tidak menjelaskan tata letak komponen secara mekanik.

Rangkaian digambar dengan aliran energi dari bawah ke atas. Yang
terdapat dalam rangkaian meliputi sumber energi, masukan sinyal, pengolah
sinyal, elemen kontrol akhir dan elemen penggerak (aktuator). Posisi katup
pembatas ditandai pada aktuator.

Jika kontrol rumit dan terdiri dari beberapa elemen kerja, rangkaian kontrol
harus dibagi ke dalam rangkaian rantai kontrol yang terpisah. Satu rantai dapat dibentuk untuk setiap fungsi grup. Kalau mungkin, rantai-rantai ini sebaiknya disusun berdampingan dalam urutan yang sama dengan gerakan langkah operasinya.