13031 12-973334639006

Elektropneumatik – Bab 4 1/22

Bab4

Katup kontrol direksional digerakkan listrik

4.1 FungsiSuatu sistem kontrol elektro pneumatik bekerja dengan dua bentuk energi:

• Energi listrik di dalam bagian kontrol sinyal

• Udara mampat di datam bagian tenaga.

Katup kontrol direksional yang digerakkan oleh listrik membentuk interface

diantara kedua bagian suatu kontrol elektro pneumatik. Mereka dihubungkan/

dihidupkan/ diswitch oleh sinyal output dari bagian kontrol sinyal dan membuka

serta menutup hubungan didalam bagian tenaga. Tugas paling penting katup

kontrol direksional yang digerakkan oleh listrik ini mencakup:

• Mematikan atau menghidupkan (saklar) pasokan udara

• Memajukan dan memundurkan gerak silinder

Aktuasi/penggerak silinder kerja tunggal

Gambar 4.1 menunjukkan suatu katup yang digerakkan oleh listrik yang

mengkontrol gerakan dari suatu silinder yang bekerja sendirian. la memiliki tiga

part/gerbang dan dua buah posisi pertukaran hubungan (saklar).

Pneumatik Hidrolik – Modul 12 Ariosuko


• Bila tidak ada pengarahan arus ke koil solenoid katup kontrot direksional

tersebut diberi masukan udara. Batang piston dimundurkan.

• Bila arus dikerahkan ke koil solenoid, katup kontrol direksional tersebut

membuat hubungan menswitch dua kamar tersebut mengalami tekanan.

Batang piston maju.

• Katup arus terganggu, katup tersebut menukar kembali hubungan/

menswitch kembali. Kamar silinder dimasuki udara dan batang piston

mundur kembali.

Aktuasi silinder kerja ganda

Gerakan silinder bertindak ganda/ double-acting di dalam Gambar 4.1b

digerakkan oleh suatu katup kontrol direksional dengan lima gerbang/part dan

dua posisi hubungan saklar.

• Bila tidak ada arus dikerahkan ke koil solenoid, kamar silinder kiri

dimasuki udara, kamar kanan tertekan. Batang piston mundur kembali.

• Bila dikerahkan arus ke koil selenoida, katup kontrol direksional,

melakukan hubungan (saklar). Kamar kiri bertekanan, kamar kanan

dimasuki udara. Batang piston maju.

• Bila arus terganggu, katup menukar hubungan kembali dan batang piston

tersebut mundur kembali.



4.2 Konstruksi dan pola operasiKatup kontrol direksional yang digerakkan oleh listrik dihubungkan (saklar)

dengan bantuan solenoid. Mereka dapat dibagi menjadi dua kelompok:

• Katup yang dikembalikan oleh pegas tetap tinggal pada posisi yang

diaktuasi selama arus mengalir melalui solenoid.

• Katup solenoid ganda tetap pada posisi ketika terakhir dihubungkan/

diswitch walaupun tidak ada arus mengalir melalui solenoid.

Posisi awal

Didalam posisi awal, semua solenoid dari katup kontrol direksional yang

digerakkan dengan listrik di energisasi dan solenoid tersebut tidak

bekerja. Katup solenoid ganda tidak mempunyai posisi awal yang jelas,

karena ia tidak mempunyai pegas pengembali.



Designasi/penamaan port/gerbang

Katup kontrol diteksional juga dibedakan oleh jumlah gerbang dan jumlah

posisi saklar Designasi/penamaan katup tersebut berasal dari jumlah

gerbang dan posisi, umpamanya:

• Katup dorong kembali - pegas 3/2 jalan

• Katup solenoid ganda 5/2 jalan.

Bagian berikut ini menjelaskan konstruksi & pola kerja katup jenis utama.

Katup terkontroI langsung 3/2 jalan

Gambar 4.2 menunjukkan dua irisan melintang katup 3/2 jalan terkontrol

langsung yang digerakkan dengan listrik.

• Pada posisi awal port/gerbang 2 yang bekerja tersebut dihubungkan



dengan gerbang 3 pembuangan/exhaust port oleh slot/celah di dalam

armatur (lihat detail) (Gambar 4.2a).

• Bila solenoid itu dienergisasi, medan magnet memaksa armatur naik

melawan tekanan pegas (Gambar 4.26). Dudukan perapat/sealingterbuka

dna jalurnya bebas untukaliran dari gerbang tekanan 1 ke gerbang kerja

2. Dudukan perapat atas tertutup, menutup jalur diantara gerbang/port 1

dan gerbang port 3.

• Bila koil solenoid dienergisasi, armatur tersebut dimundurkan kembali ke

posisi awal oleh pegas dorong kembali (Gambar 4.2). Jalur antara

gerbang/port 2 dan gerbang/port 3 terbuka dan jalur antara gerbang/port

1 dan gerbang/port dialiri udara melalui armatir pada port 3.

Manual override/Pengabaian pedoman

Overide manual A memungkinkan dibukanya jalur diantara port 1 dan port

2 walaupun bila solenoid tidak diberi energi. Bilamana sekrup diputar,

cam/bubungan eksentrik menggerakkan armatur. Memutar kembali

sekrup tersebut mengembalikan armatur ke posisi asalnya.

Gambar4.2: Katup solenoid 3/ 2jalan dengan manual override/ pengabaian

pedoman (biasanya tertutup)

Gambar 4.3 menunjukkan suatu katup 3/2 jalan yang digerakkan tistrik.

Gambar 4.3a menunjukkan katup pada posisi awal, Gambar 4.3b digerakkan.

Dibandingkan terhadap posisi awal katup tertutup tersebut (Gambar 4.2)

gerbang/port tekanan dan pembuangan dipertukarkan.

Katup kontrol direksional di kontrol penuntun/ pilot

Di dalam katup kontrol direksional terkontrol oleh pilot, piston katup tersebut

digerakkan secara tidak langsung.

• Armatur solenoid membuka dan menutup pipa saluran udara dari

gerbang/port 1.



• Bila armatur terbuka, udara mampat dari gerbang 1 menggerakkan piston

katup.

Gambar 4.4 menjelaskan pola kerja kontrol pilot/penuntun.

• Bila koil di dienergisasi, armatur ditekan terhadap dudukan

perapat/sealing bawah oleh pegas. Kamar bagian atas dari piston dialiri

udara (Gambar 4.4a).

• Bila koil dienergisasi, solenoid menarik turun armatur. Kamar pada bagian

atas dari piston menderita tekanan (Gambar 4.4b).

Gambar4.4: Katup kontrol direksional di kontrol penuntun/ pilot

Gambar 4.5menunjukkan dua buah irisan melintang suatu katup 3/2 jalan

terkontrol penuntun yang digerakkan listrik.

• Dalam posisi awalnya, permukaan piston hanya tunduk kepada tekanan

atmosfer, sehingga pegas pengembali mendorong piston ke atas (gambar

4.5a). gerbang/port 2 dan 3 terhubungkan.

• Bila koil solenoid dienergisasi, kamar dibawah piston katup terhubung ke

gerbang tekanan 1, (Gambar 4.5b). Kekuatan pada permukaan atas



piston katup meningkat, menekan turun piston tersebut. Hubungan antara

gerbang/port 2 dan 3 tertutup, hubungan antara port/ gerbang a dan 2

terbuka. Katup tetap pada posisi ini selama koil solenoid tersebut diber

energi.

• Bila katup solenoid didenergisasi, katup kembali bertukar hubungan

(saklar) ke posisi semula.

Suatu tekanan pasokan minimum (tekanan kontrol) diperlukan untuk

menggerakkan katup terkontrol pilot tersebut terhadap tekanan pegas. Tekanan

ini diberikan pada spesifikasi katup dan terletak - tergantung daripada jenis -

dalam jajaran 2 sampai 3 bar.

Gambar 4.5. Katup solenoid 3/ 2-jalan yang terkontrol oleh penuntun/pilot.

Perbandingan katup digerakkan langsung dan terkontrol oleh penuntun/pilot

Semakin besar laju aliran suatu kontrol direksional, semakin besar aliran

tersebut.



Dalam kasus katup digerakkan langsung, aliran dari alat pemakain dilepaskan

oleh armatur (lihat Gambar 4.2). Agar memastikan adanya bukaan yang cukup

besar dan laju aliran yang cukup dibutuhkan, suatu armatur yang relatif besar.

Selanjutnya ini membutuhkan suatu pegas pengembali yang besar yang

menyebabkan dibutuhkannya oleh solenoid suatu penggunaan kekuatan yang

besar untuk melawannya. Ini berakibat terhadap pemakaian kekuatan yang

besar dan ukuran komponen yang relatif besar.

Dalam katup yang terkontrol oleh penuntun/pilot, aliran kepada alat-alat

pemakain diswitch oleh tingkat/pentas utama (Gambar 4.5). Piston katup diberi

tekanan melalui pipa saluran udara. Aliran udara relatif kecil sudah mencukupi.

Jadi armatur tersebut dapat kecil dibandingkan dengan kekuatan penggerak

yang rendah. Solenoid juga dapat menjadi lebih kecil daripada untuk katup yang

digerakkan langsung. Pemakaian tenaga dan pemborosan panas adalah lebih

rendah.

Keuntungan dalam hal pemakaian tenaga, ukuran solenoid dan pemborosan

panas mengarah ke hampir penggunaan khusus terdiri dari katup kontrol

direksional yang dikontrol penuntun dalam sistem kontrol elektro pneumatik.

Katup 5/2-jalan terkontrol pilot/penuntun

Gambar 4.6 menunjukkan kedua posisi saklar dari suatu katup 5/2 jalan

terkontrol pilot/ penuntun.

• Pada posisi awal, piston ada pada perhentian/stop kiri (Gambar

4.6a). Gerbang/port 1 dan 2 dan gerbang 4 dan 5 terhubungkan.

• Bila koil solenoid dienergisasi, kumparan katup/valve spool

bergerak ke perhentian ke kanan (Gambar 4.6b). Dalam posisi ini,

gerbang 1 dan 4 dan 2 dan 3 terhubungkan.

• Bila solenoid dienergisasi, pegas pengembali/pegas balik

mengembalikan kumparan katup ke posisi awal.



• Udara penuntun/pilot dipasok melalui gerbang 84.

Katup 5/2 jalan terkontrol pilot/ penuntun

Gambar 4.7 menunjukkan dua irisan melintang katup solenoid ganda 5/2

jalan terkontrol pilot.

• Bila piston ada pada perhentian sebelah kiri, gerbang 1 dan 2 dan

4 dan 5 terhubungkan (Gambar 4.7a).

• Bila koil solenoid sebelah kiri dienergisasi, piston bergerak ke

perhentian sebelah kanan dan gerbang 1 dan 4, dan 2 dan 3

terhubungkan (Gambar 4.7b).

• Bila katup tersebut harus dimundurkan kembali ke posisi semula

itu tidak cukup untuk menenergisasi koil solenoid kiri. Sebaliknya,

koil solenoid kanan, harus dienergisasi.

Bila tidak ada koil solenoid dienergisasi, gesekan menahan piston

di dalam pilihan posisi terakhir. Ini juga berlaku bila kedua buah

koil solenoid tersebut dienergisasi berbarengan, sementara



mereka berhadapan satu sama lain dengan kekuatan sama.

Gambar 4.7: Katup solenoid ganda terkontrol penuntun/pilot 5/2 jalan

Katup 5/3 jalan dengan posisi awal berpelepasan

Gambar 4.8 menunjukkan ketiga posisi saklar dari suatu katup 5/3 jalan

tekontrol pilot yang digerakkan oleh listrik

• Dalam posisi awalnya, koil solenoid tersebut adalah dienergisasi

dan kumparan piston ditahan pada posisi tengah - tengah oleh

kedua buah pegas (Gambar 4.8a). Gerbang 2 dan 3 dan 4 dan 5

terhubungkan. Gerbang/port 1 tertutup.

• Bila koil solenoid kiri dienergisasi, piston tersebut bergerak ke

perhentian kanannya (Gambar 4.8b). Gerbang 1 dan 4 dan 2 dan

3 terhubungkan.

• Bila koil solenoid kanan dienergisasi, piston tersebut bergerak ke

perhentian kirinya (Gambar 4.8c). Dalam posisi ini, gerbang 1 dan

2 dan 4 dan 5 terhubungkan.

• Masing-masing posisi ditahan selama koil yang cocok tersebut



dienergisasi. Bila tidak ada koil dienergisasi, katup kembali ke

posisi tengah-tengah yang semula.

Gambar 4.8: Pilot yang diaktuasi katup solenoida ganda 5/3 jalan

(posisi tengah luar)

Pengaruh posisi tengah

Katup kontrol arah dengan dua posisi (seperti katup 3/2 jalan atau 5/2

jalan) memungkinkan maju atau mundurnya suatu silinder. Katup kontrol

arah dengan tiga posisi (seperti katup 5/ 3jalan) mempunyai suatu posisi



tengah dan menawarkan opsi tambahan bagi aktuasi silinder. Hal ini

dapat diperagakan dengan menggunakan contoh dari tiga katup 5/3 jalan

dengan berbagai posisi tengah. Kita akan melihat perilaku penggerak

silinder ketika katup kontrol arah ada di posisi tengah.

Gambar4.9: Pengaruh dari posisi tengah katup solenoida ganda 5/3jalan.

• Apabila suatu katup 5/3 jalan dipindahkan dimana titik-titik kerja di

sebelah luar, maka piston/torak dari penggerak silinder tidak akan

mengeluarkan gaya apapun pada batang torak tersebut. Batang

torak dapat digerakkan dengan bebas (Gambar 4.9a)

• Apabila suatu katup 5/3 jalan digunakan di mana semua

port/gerbang tertutup, maka piston/torak penggerak silinder akan

tertahan pada posisinya. Hal ini juga akan berlaku apabila batang



piston/torak tidak ada pada tempat perhentian (Gambar 4.9b).

• Apabila suatu katup 5/3 jalan digunakan dimana port kerja

memperoleh tekanan, maka batang piston/torak akan maju

dengan gaya yang berkurang (Gambar 4.9c).


13031 12-973334639006

Automotive