mesin.polimdo.ac.idmesin.polimdo.ac.id/wp-content/uploads/2019/02/modul... · web view, merupakan...

MODUL PRAKTIKUM PNEUMATIK I

Program Studi D-III Teknik Mesin

MODUL PRAKTIKUM

PNEUMATIK I

OLEH : DR. TINEKE SAROINSONG, SST., M.ENG

PROGRAM STUDI D-III TEKNIK MESINJURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI MANADO

i



KATA PENGANTAR

Pertama-tama patutlah kami ucapkan syukur ke hadapan Tuhan Yesus Kristus,

dimana telah memberikan berkat dan karunia-Nya sehingga kami dapat

merampungkan penulisan modul praktikum ini dengan baik.

Adapun mata kuliah Pneumatik/Hidrolik I merupakan mata kuliah keahlian dasar

yang dipelajari di jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Manado khususnya di

program studi D-III Teknik Mesin. Praktikum PneumatikI merupakan bagian dari

praktikum di Laboratorium Pneumatik/Hidrolik selain Praktikum Hidrolik

I.Praktikum Pneumatik I ini sangat dibutuhkan sebagai dasar untuk praktikum di

Laboratorium Pneumatik/Hidrolik.

Pada kesempatan ini, saya ucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Direktur

Politeknik Negeri Manado, Bapak Ir. Evert N. Slat, M.T beserta Wakil Direktur

khususnya Wakil Direktur Bidang Akademik Ibu Dra.Mareyke Alelo, MBA,

Pimpinan Jurusan Teknik Mesin, yang sudah memberi kesempatan bagi saya untuk

menyusun modul praktikum ini.

Kami menyadari bahwa Modul Praktikum ini masih jauh dari sempurna dan masih

diperlukan perbaikan serta penyesuaian lanjut.Untuk itu kami mengharapkan saran

dan pendapat sebagai masukan dalam penyempurnal Modul Praktikum ini di masa

mendatang.

Manado, Januari 2019

Dr. Tineke Saroinsong, SST., M.Eng

ii



PNEUMATIK/HIDROLIK

PRAKTEK PNEUMATIK I

KALIBRASI SEKAT UKUR


PRAKTEK HIDROLIK I



PRAKTEK PNEUMATIK II



PRAKTEK HIDROLIK ii


KALIBRASI SEKAT UKURMODUL PRAKTEK

PNEUMATIK I KALIBRASI SEKAT UKUR


PETA KEDUDUKAN MODUL

iii



DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR................................................................................................ii

PETA KEDUDUKAN MODUL...............................................................................iii

DAFTAR ISI..............................................................................................................iv

DAFTAR GAMBAR................................................................................................vii

GLOSARIUM............................................................................................................ix

1. SISTEM PNEUMATIK.........................................................................................1

1.1 Pneumatik Sebagai Media Kerja....................................................................1

1.2 Karakteristik dan Aplikasi Sistem Pneumatik..............................................2

1.3 Jenis-Jenis Tekanan pada Sistem Pneumatik...............................................5

2. PENYEDIAAN UDARA BERTEKANAN...........................................................6

2.1 Kompresor........................................................................................................6

2.2 Tangki.............................................................................................................11

2.3Unit Pemeliharaan Udara Bertekanan..........................................................12

3.KATUP DAN SILINDER PNEUMATIK...........................................................16

3.1 Katup Kontrol Arah......................................................................................16

3.3 Katup Kontrol Aliran....................................................................................23

3.4 Silinder............................................................................................................23

3.5Simbol dan Standar dalam Pneumatik..........................................................25

3.6 Urutan Desain Sistem Kontrol Pneumatik..................................................26

3.7 Penomoran Komponen Pneumatik sesuai Standar ISO 1219...................27

4.SISTEM KONTROL LANGSUNG.....................................................................28

4.1 Permasalahan Sistem Kontrol langsung......................................................28

4.2 Pemecahan Masalah Sistem Kontrol Langsung..........................................28

4.3 Daftar Alat dan Bahan Sistem Kontrol Langsung......................................28

4.4 Gambar Kerja Sistem Kontrol Langsung...................................................29

4.5 Langkah Kerja Sistem Kontrol Langsung...................................................29

5.SISTEM KONTROL TAK LANGSUNG...........................................................30

5.1 Permasalahan Sistem Kontrol Tak Langsung.............................................30

iv



5.2 Pemecahan Masalah Sistem Kontrol Tak Langsung..................................30

5.3 Daftar Alat dan Bahan Sistem Kontrol Tak Langsung..............................30

5.4 Gambar Kerja Sistem Kontrol Tak Langsung............................................31

5.5 Langkah Kerja Sistem Kontrol Tak Langsung...........................................31

6.SISTEM KONTROL FUNGSI LOGIKA...........................................................32

6.1 Sistem Kontrol Fungsi Logika OR....................................................................32

6.1.1 Permasalahan fungsi logika OR.................................................................32

6.1.2 Pemecahan masalah sistem kontrol fungsi logika OR..............................32

6.1.3 Daftar alat dan bahan sistem kontrol fungsi logika OR...........................32

6.1.4 Gambar kerja sistem kontrol fungsi logika OR.........................................32

6.1.5 Langkah kerja sistem kontrol fungsi logika OR........................................33

6.2 Sistem Kontrol Fungsi Logika AND..............................................................33

6.2.1 Permasalahan sistem kontrol fungsi logika AND.....................................33

6.2.2 Pemecahan masalah sistem kontrol fungsi logika AND...........................33

6.2.3 Daftar alat dan bahan sistem kontrol fungsi logika AND.........................33

6.2.4 Gambar kerja sistem kontrol fungsi logika AND......................................34

7.SISTEM KONTROL DENGAN SILINDER KERJA GANDA........................35

7.1 Permasalahan Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda..................35

7.2 Pemecahan Masalah Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda.......35

7.3 Daftar Alat dan Bahan Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda. . .35

7.4 Gambar Kerja Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda.................35

7.5 Langkah Kerja Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda................36

8.SISTEM KONTROL BALIK FUNGSI ARAH ALIRAN.................................37

8.1 Permasalahan Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran..........................37

8.2 Pemecahan Masalah Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran...............37

8.3 Daftar Alat dan Bahan Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran...........37

8.4 Gambar Kerja Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran.........................38

8.5 Langkah Kerja Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran........................38

9.SISTEM KONTROL PNEUMATIK DENGAN METODE INTUITIF...........39

9.1 Sistem Kontrol Dengan Metode Intuitif Pada Alat PemindahBarang......39

v



9.1.2 Permasalahansistem kontrol alat pemindah barang.................................39

9.1.3 Pemecahan permasalahansistem kontrol alat pemindah barang.............39

9.1.4 Daftar alat dan bahansistem kontrol alat pemindah barang....................40

9.1.5 Gambar kerja sistem kontrol alat pemindah barang................................41

9.1.6 Langkah kerja sistem kontrol alat pemindah barang................................41

9.2 Sistem Kontrol Dengan Metode Intuitif Proses Penyambungan Pelat.....42

9.2.1 Permasalahan sistem kontrol pada proses penyambungan pelat.............42

9.2.2 Pemecahan permasalahan sistem kontrol proses penyambungan pelat...42

9.2.3 Daftar alat dan bahan sistem kontrol pada proses penyambungan pelat.43

9.2.4 Gambar kerja sistem kontrol pada proses penyambungan pelat..............44

9.2.5 Langkah kerja sistem kontrol pada proses penyambungan pelat.............44

10. SISTEM KONTROL PNEUMATIK DENGAN METODE CASCADE......46

10.1 Sistem Kontrol Dengan Metode Cascade Pada Alat Penekuk Pelat.......46

10.1.1 Permasalahan sistem kontrol pada alat penekuk pelat...........................46

10.1.2 Pemecahan permasalahan sistem kontrol pada alat penekuk pelat........46

10.1.3 Daftar alat dan bahan sistem kontrol pada alat penekuk pelat..............47

10.1.4 Gambar kerja sistem kontrol pada alat penekuk pelat............................48

10.1.5 Langkah kerja sistem kontrol pada alat penekuk pelat...........................48

10.2 Sistem Kontrol Dengan Metode Cascade Perkakas bantu khusus..........49

10.2.1 Permasalahan sistem kontrol pada perkakas bantu khusus....................49

10.2.2 Pemecahan permasalahan sistem kontrol pada perkakas bantu khusus 50

10.2.3 Daftar alat dan bahan sistem kontrol pada perkakas bantu khusus.......50

10.2.4 Langkah kerja sistem kontrol pada perkakas bantu khusus....................51

10.2.5 Gambar kerja sistem kontrol pada perkakas bantu khusus....................52

DAFTAR PUSTAKA................................................................................................53

vi



DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Flanging fixture........................................................................................................3

Gambar 2 Stamping fixture......................................................................................................4

Gambar 3 Lathe (semi-automatic)............................................................................................5

Gambar 4 Penggerak kompresor..............................................................................................6

Gambar 5 Simbol kompresor...................................................................................................7

Gambar 6 Jenis-jenis kompresor...............................................................................................7

Gambar 7 Kompresor torak resiprok satu tingkat....................................................................8

Gambar 8 Kompresor torak dua tingkat dengan pendingin udara...........................................8

Gambar 9 Kompresor diafragma..............................................................................................9

Gambar 10 Kompresor rotary sudu-sudu geser.......................................................................9

Gambar 11 Kompresor sekrup dua poros...............................................................................10

Gambar 12 Roots blower.......................................................................................................10

Gambar 13 Kompresor aliran aksial......................................................................................10

Gambar 14 Kompresor aliran radial.......................................................................................11

Gambar 15 Simbol tangki......................................................................................................11

Gambar 16 Tangki..................................................................................................................12

Gambar 17 Simbol unit pemeliharaan udara bertekanan.......................................................12

Gambar 18 Penyaring udara bertekanan................................................................................13

Gambar 19 Pengatur tekanan udara.......................................................................................13

Gambar 20 Pelumas udara bertekanan...................................................................................14

Gambar 21 Pembentukan simbol katup kontrol arah.............................................................17

Gambar 22 Katup 3/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas...............................17

Gambar 23 Katup 3/2 posisi normal tertutup operasi rol dan pegas......................................18

Gambar 24 Katup 3/2 posisi normal tertutup operasi pneumatik dan pegas..........................18

Gambar 25 Katup 5/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas...............................19

Gambar 26 Katup 5/2 posisi normal tertutup operasi pneumatik dan pegas..........................20

Gambar 27 Katup 5/2 posisi normal tertutup operasi ganda pneumatik................................21

Gambar 28 Katup AND.........................................................................................................22

Gambar 29 Katup OR.............................................................................................................22

Gambar 30 Katup trotel..........................................................................................................23

Gambar 31 Silinder kerja tunggal..........................................................................................24

Gambar 32 Silinder kerja ganda.............................................................................................24

vii



Gambar 33 Alat pencekam dengan kendali langsung............................................................28

Gambar 34 Rangkaian sistem kontrol langsung.....................................................................29

Gambar 35 Alat pencekam dengan kendali tak langsung......................................................30

Gambar 36 Rangkaian sistem kontrol langsung.....................................................................31

Gambar 37Rangkaian sistem kontrol fungsi logika OR.........................................................32

Gambar 38Rangkaian sistem kontrol fungsi logika AND......................................................34

Gambar 39Rangkaian sistem kontrol dengan silinder kerja ganda.........................................35

Gambar 40Rangkaian sistem kontrol balik fungsi arah aliran................................................38

Gambar 41 Alat pemindah barang.........................................................................................39

Gambar 42 Rangkaian sistem kontrol alat pemindah barang.................................................41

Gambar 43 Alat penyambung pelat........................................................................................42

Gambar 44 Rangkaian sistem kontrol pada proses penyambungan pelat..............................44

Gambar 45 Alat Penekuk Pelat..............................................................................................46

Gambar 46 Rangkaian sistem kontrol alat penekuk pelat......................................................48

Gambar 47 Perkakas bantu khusus untuk penandaan............................................................49

Gambar 48 Rangkaian sistem kontrol pada perkakas bantu khusus......................................52

viii



GLOSARIUM

Aktuator : Bagian keluaran untuk mengubah energi suplai menjadi energi kerja yang dimanfaatkan.

Aktuator Linier : Aktuator yang keluarannya berbentuk gerakan linier (lurus)

Aktuator Putar : Aktuator yang keluarannya berbentuk gerakan putar (berayun)

Distribusi Udara Suatu jaringan yang menyalurkan udara dari kompresor menuju ke pemakai.

Katup kontrol arah

: Katup yang berfungsi untuk mengarahkan aliran udara.

Katup satu arah : Katup yang fungsinya melewatkan udara ke satu arah saja, arah sebaliknya terblokir.

Katup kontrol aliran satu arah

: Katup yang mempengaruhi volume aliran hanya pada satu arah saja.

Kompressor : Suatu peralatan pneumatik yang berfungsi memampatkan udara.

Kontrol Langsung : Kontrol yang langsung memberi perintah ke aktuator

Kontrol tidak langsung

: Kontrol yang memberi perintah ke aktuator tidak secara langsung tetapi melalui katup kontrol arah yang diaktifkan dengan pneumatik.

Pneumatik : merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau gerakan.

Pengering Udara : Suatu peralatan yang berfungsi mengeringkan udara dari kompresor yang dibutuhkan oleh sistem.

ix



1. SISTEM PNEUMATIK

Seorang berkebangsaan Yunani bernama Ktesibios, merupakan orang pertama yang

memperkenalkan pneumatik. Ktesibios memanfaatkan udara sebagai medium,

dengan membuat katapel impuls. Istilah pneumatik sendiri berasal dari bahasa

Yunani kuno, yaitu pneuma yang berarti tiupan/hembusan atau angin, dan juga jiwa

dalam istilah filosofi. Sehingga pneumatik dapat diartikan sebagai salah satu cabang

ilmu fisika yang mempelajari gerakan udara dan fenomena udara. Semua sistem yang

menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk

menghasilkan suatu kerja disebut dengan sistem Pneumatik. Dalam penerapannya,

sistem pneumatik banyak digunakan sebagai sistem automasi. Seiring dengan sistem

pneumatik sebagai sistem automasi diperlukan pengetahuan dasar tentang logika

dalam pembentukan rangkaian. Salah satu pengetahuan dasar tersebut adalah aljabar

boole.

1.1 Pneumatik Sebagai Media Kerja

Saat ini pneumatik telah berkembang begitu cepat seiring dengan kemajuan

teknologi modern dewasa ini. Sehingga penggunaan pneumatik menjadi sangat luas

hampir diseluruh aspek kehidupan manusia.

Banyak alasan yang dipakai sehingga pneumatik digunakan sebagai media kerja,

diantaranya adalah :

Udara terdapat di sekitar kita dalam jumlah yang tidak terbatas.

Udara bertekanan sangat mudah ditransportasikan melalui pipa saluran sampai

jarak yang jauh.

Udara bertekanan dari kompresor dapat disimpan dan diambil dari dalam tangki

untuk dipergunakan, sehingga kompresor tidak perlu hidup terus-menerus.

Selain itu tangki merupakan penyimpan yang mudah dipindah-pindahkan.

Udara bertekanan relatif tidak peka terhadap perubahan temperatur. Hal ini

menjamin pengoperasian yang handal, bahkan dalam kondisi yang ekstrim

sekalipun.

1



Udara bertekanan tidak mengandung resiko terbakar atau meledak.

Udara bertekanan tanpa pelumasan adalah bersih. Meskipun ada yang keluar

(dari kebocoran pipa atau komponen) tidak akan menyebabkan pencemaran

terhadap lingkungan. Ini penting sekali dalam industri makanan, minuman,

farmasi, kimia, kayu dan tekstil.

Komponen kerja mempunyai konstruksi yang sederhada dengan demikian

harganya murah.

Udara bertekanan merupakan media kerja yang cepat. Kecepatan kerja yang

tinggi dapat tercapai (silinder pneumatik mempunyai kecepatan kerja 1 sampai 2

m/detik).

Kecepatan dan gaya yang dihasilkan komponen kerja pneumatik dapat diatur

dengan tak terbatas.

Komponen kerja pneumatik akan tetap aman terhadap beban berlebih yang

diberikan. Peralatan akan berhenti, tanpa ada kerusakan sedikitpun.

Gerakan lurus dapat diperoleh langsung dari komponen kerja pneumatik. Untuk

mendapatkan gerakan lurus dengan elemen mekanik yang digerakkan dengan

listrik adalah suatu persoalan yang cukup kompleks.

1.2 Karakteristik dan Aplikasi Sistem Pneumatik

Agar dapat lebih cermat menentukan cakupan dari aplikasi pneumatik, tentu anda

harus mengetahui pula karakteristik negatitnya, antara lain adalah sebagai berikut:

Udara bertekanan harus disiapkan dengan baik untuk mencegah timbulnya resiko

keausan komponen pneumatik yang terlalu cepat, karena partikel debu dan

kondensasi.

Udara bertekanan dapat dimampatkan, sehingga tidak mungkin diperoleh

kecepatan piston yang teratur dan konstan.

Udara bertekanan hanya efisien sampai kebutuhan gaya tertentu. Pada tekanan

kerja normal antara 6 sampai 7 bar (600 sampai 700 kPa) dan kondisi lintasan

dan kecepatan tertentu, maka gaya berkisar antara 20.000 sampai dengan

30.000 N.

2



Udara buangan menimbulkan suara yang sangat bising. Tetapi masalah ini dapat

diatasi secara baik dengan adanya material peredam suara.

Investasi awal yang tinggi dari pemakaian udara bertekanan memerlukan biaya

yang relatif mahal. Biaya persiapan yang mahal dikompensasi oleh harga

komponen kerja yang murah dan prestasi kerja yang tinggi.

Kabut oli yang dicampur dengan udara untuk tujuan melumasi peralatan, keluar

dengan pembuangan ke atmosfir.

Selain pneumatik, ada beberapa media lain yang digunakan juga sebagai media kerja,

yaitu :

o Hidrolika

o Listrik

o Elektrohidrolik

o Elektropneumatik

Media-media tersebut mempunyai keuntungan dan kerugian masing-masing.

Cobalah anda bandingkan antara media tersebut dengan pneumatik !

Secara umum pneumatik sering digunakan dalam penanganan material, diantaranya :

Pencekaman benda kerja

Penggeseran benda kerja

Pengaturan posisi benda kerja

Pengaturan arah benda kerja

Gambar 1 Flanging fixture

3



Disamping itu juga sistem pneumatik, juga diaplikasikan untuk beberapa pekerjaan

berikut ini :

Pengemasan

Pemakanan

Pengukuran

Pengaturan buka dan tutup

Pemindahan material

Pemutaran dan pembalikan material

Pemilahan material

Penyusunan benda kerja

Pengerjaan stempel dan embosing pada benda kerja

Gambar 2 Stamping fixture

Sedangkan dalam bidang teknik mesin pneumatik digunakan untuk beberapa

pekerjaan permesinan, diantaranya :

Pengeboran

Pembubutan

Pengefraisan

Penggergajian

Penyelesaian akhir

Pengubahan bentuk

Kontrol kualitas

4



Gambar 3Lathe (semi-automatic)

1.3 Jenis-Jenis Tekanan pada Sistem Pneumatik

Sistem Tekanan Tinggi

Untuk sistem tekanan tinggi, udara biasanya disimpan dalam tabung metal (Air

Storage Cylinder) pada range tekanan dari 1000 – 3000 Psi, tergantung pada keadaan

sistem.

Tipe dari tabung ini mempunyai 2 Klep, yang mana satu digunakan sebagai klep

pengisian, dasar operasi Kompresor dapat dihubungkan pada klep ini untuk

penambahan udara kedalam tabung. Klep lainnya sebagai klep pengontrol. Klep ini

dapat sebagai klep penutup dan juga menjaga terperangkapnya udara dalam tabung

selama sistem dioperasikan.

Sistem Tekanan Sedang.

Sistem Pneumatik tekanan sedang mempunyai range tekanan antara 100 – 150 Psi,

biasanya tidak menggunakan tabung udara. Sistem ini umumnya mengambil udara

terkompresi langsung dari motor kompresor.

Sistem Tekanan Rendah.

Tekanan udara rendah didapatkan dari pompa udara tipe Vane. Demikian pompa

udara mengeluarkan tekanan udara secara kontinu dengan tekanan sebesar 1–10 Psi.

ke sistem Pneumatik.

5



2. PENYEDIAAN UDARA BERTEKANAN

Aktivitas dalam penyediaan udara bertekanan meliputi: pembuatan udara bertekanan,

penyimpanan udara bertekanan, dan pemeliharaan udara bertekanan. dari. Sehingga

dibutuhkan komponen-komponen seperti kompresor, tangki, dan unit pemeliharaan

udara bertekanan.

2.1 Kompresor

Dalam penyediaan udara bertekanan, diperlukan kompresor untuk mengkompresi

(mengempa) udara sampai tekanan kerja yang diinginkan. Udara dimampatkan kira-

kira menjadi 1/7 dari volume udara bebas oleh kompresor.Sewaktu mengempa udara

dalam kompresor, akan menimbulkan panas. Panas ini harus dihilangkan dengan

sistem pendinginan. Sistem pendinginan pada kompresor-kompresor yang kecil

memakai sirip-sirip pendingin. Sedangkan, pada kompresor-kompresor yang besar

memakai sebuah kipas tambahan. Apabila kompresor menggunakan tenaga

penggerak lebih dari 3 kW harus memakai sistem pendinginan air, karena sistem

pendinginan udara tidak memadai.

Kompresor bisa digerakkan baik oleh motor listrik ataupun motor bakar (bensin atau

diesel). Bila penempatannya tetap (dalam pabrik-pabrik) biasanya menggunakan

kompresor yang digerakkan oleh motor listrik. Sedangkan bila penempatannya tidak

tetap (dalam pekerjaan konstruksi) biasanya menggunakan kompresor yang

digerakkan oleh motor bakar. Berikut ini disajikan gambar penggerak kompresor.

Gambar 4 Penggerak kompresor

6

Types of Compressors

Rotary Piston Compressor

FlowCompressor

PistonCompressor

DiaphragmCompressor

Sliding VaneRotary

Compressor

Two-axleScrew

CompressorRoots Blower

Radial-flowCompressor

Axial FlowCompressor

ReciprocatingPiston Compressor



Adapun simbol kompresor dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 5 Simbol kompresor

Pemilihan jenis-jenis kompresor tergantung dari jumlah udara yang dibutuhkan dan

tekanan yang diinginkan. Jumlah udara dan tekanan tergantung dari prinsip kerja

masing-masing kompresor. Berikut ini ditunjukkan beberapa jenis kompresor.

Gambar 6 Jenis-jenis kompresor

Kompresor Torak Resiprok

Kompresor torak resiprok adalah kompresor yang paling banyak digunakan saat ini.

Kelebihan kompresor ini adalah dapat mengempa pada tekanan rendah, tekanan

menengah dan tekanan tinggi. Batas tekanan mulai dari 100 kPa (1 bar) sampai

beberapa ribu kPa, tergantung dari jumlah tingkat yang dipakai. Untuk mendapatkan

tekanan yang rendah digunakan kompresor torak resiprok satu tingkat.

7



Sedangkan untuk mendapatkan tekanan yang lebih tinggi digunakan kompresor torak

resiprok bertingkat. Berikut ini diperlihatkan beberapa jenis kompresor torak

resiprok baik satu tingkat maupun dua tingkat.

Gambar 7 Kompresor torak resiprok satu tingkat

Torak mengisap udara melalui katup isap pada langkah pertama, kemudian torak

memampatkan udara pada langkah kedua. Batas tekanan optimal untuk kompresor

torak resiprok satu tingkat adalah 400 kPa (4 bar).

Gambar 8 Kompresor torak dua tingkat dengan pendingin udara

Udara diisap dan dikempa oleh torak pertama, kemudian didinginkan. Udara diisap

dan dikempa lagi oleh torak berikutnya. Panas akan meningkat selama pengempaan

dan ini harus diserap dengan sistem pendingin udara dan juga dengan konstruksi

pendingin air. Batas tekanan optimal untuk kompresor torak resiprok dua tingkat

adalah 1500 kPa atau 15 bar).

Kompresor Diafragma

8



Kompresor diafragma (membran) mempunyai prinsip kerja yang sama seperti torak

resiprok. Perbedaannya hanya terletak pada bentuk konstruksinya. Pada kompresor

diafragma, torak dipisahkan dari ruang isap dan kempa oleh sebuah diafragma,

sehingga udara yang masuk dan keluar dapat bersentuhan dengan bagian-bagian

yang bergerak bolak-balik (resiprok). Dengan demikian, udara selalu dijamin bebas

dari oli. Untuk alasan ini, pemakainnya lebih disukai pada industri bahan makan,

minuman, farmasi, kimia, kayu dan tekstil.

Gambar 9 Kompresor diafragma

Kompresor Rotary sudu-sudu geser

Kelebihan kompresor ini adalah dimensinya padat, jalannya halus sehingga hampir

tidak bersuara, dan pemompaan udaranya kuat.

Suatu rotor terpasang secara eksentrik dan berputar dalam sebuah rumah silindris

yang mempunyai lubang-lubang saluran masuk dan keluar. Sudu-sudu geser

ditempatkan dalam alur-alur pada rotor dan membentuk ruangan dengan dinding

silinder.

Ketika berputar, energi sentrifugal mendorong sudu-sudu menuju dinding, dan

karena berbentuk rumah, volume ruangan-ruangan itu bisa diperkecil atau diperbesar.

Gambar 10 Kompresor rotary sudu-sudu geser

Kompresor Sekrup Dua Poros

9



Kompresor ini mempunyai dua rotor yang saling berpasangan. Rotor yang pertama

mempunyai profil cembung sedangkan yang kedua mempunyai profil cekung. Kedua

rotor tersebut memompa udara yang masuk searah sumbu menuju sisi yang lain.

Gambar 11 Kompresor sekrup dua poros

Roots Blower (Penghembus)

Pada kompresor ini, udara didorong dari satu tempat ke tempat lain tanpa terjadi

suatu perubahan volume ruang udara. Pinggiran-pinggiran torak hanya digunakan

untuk menyekat pada sisi yang berisi udara bertekanan.

Gambar 12 Roots blower

Kompresor Aliran Aksial

Kompresor ini bekerja berdasarkan prinsip aliran udara dan sangat cocok untuk

volume-volume pemompaan yang besar. Pada kompresor ini, aliran udara dipercepat

dan dikayuh dalam satu arah aliran aksial.

Gambar 13 Kompresor aliran aksial

Kompresor Aliran Radial

10



Sama halnya dengan kompresor aliran aksial, kompresor ini bekerja berdasarkan

prinsip aliran udara dan sangat cocok untuk volume-volume pemompaan yang besar.

Perbedaannya, pada kompresor aliran radial percepatan aliran udara dari ruang ke

ruang keluar secara radial, pembalikan udara yang mengalir kembali menuju poros,

sehingga terjadi percepatan keluar lagi.

Gambar 14 Kompresor aliran radial

2.2 Tangki

Tangki dipergunakan untuk menstabilkan suplai udara bertekanan, tanpa

memperhatikan pemakaian yang berubah-ubah.

Selain itu, tangki juga sebagai penyedia udara darurat di sistem bila tiba-tiba terjadi

kegagalan pada sumber. Simbol dan bentuk tangki ditunjukkan pada gambar di

bawah ini.

Gambar 15 Simbol tangki

Permukaan tangki yang luas akan mendinginkan udara, sehingga embun dalam udara

akan menjadi air. Oleh karena itu, penting pada tangki bagian bawah dipasang kran

untuk membuang air kondensasi.

11



Gambar 16 Tangki

Ukuran volume tangki tergantung dari :

Debit pemompaan udara kompresor

Siklus kerja kompresor per jam

Perbedaan tekanan dalam sistem pendistribusian

2.3 Unit Pemeliharaan Udara Bertekanan

Untuk menjaga kualitas udara yang diterima, peralatan unit pemeliharaan udara

bertekanan harus digunakan untuk mempersiapkan udara sebelum digunakan oleh

komponen lainnya dalam sistem kontrol pneumatik. Unit pemeliharaa udara

bertekanan (Air Service Unit) terdiri atas:

1. Penyaring udara bertekanan (filter)

2. Pengatur tekanan udara (regulator)

3. Pelumas udara bertekanan (lubricator)

Gambar 17 Simbol unit pemeliharaan udara bertekanan

Penyaring Udara Bertekanan

12

Inlet

Outlet

Water Trap

Drain

Filter Element

Baffles

Inlet Outlet

Vent

Spring and Adjusting screw

Pressure operation



Penyaring udara bertekanan mempunyai tugas memisahkan semua yang mencemari

udara bertekanan yang mengalir melaluinya, sebagaimana juga memisahkan air yang

telah terkondensasi.

Gambar 18 Penyaring udara bertekanan

Udara bertekanan masuk ke dalam mangkuk penyaring melalui lubang masukan.

Tetes air dan butiran kotoran dipisahkan dari udara bertekanan dengan prinsip

sentrifugal dan jatuh ke bagian bawah mangkuk penyaring. Kumpulan air yang

ditampung oleh mangkuk penyaring harus dikeluarkan sebelum mencapai batas

maksimum yang ditunjukkan oleh mangkuk.

Pengatur Tekanan Udara

Kegunaan pengatur tekanan udara adalah untuk menjaga tekanan kerja (tekanan

sekunder) relatif konstan meskipun tekanan udara turun naik pada saluran distribusi

(saluran primer) dan bervariasinya pemakaian udara.

Gambar 19 Pengatur tekanan udara

13



Tekanan masukan harus lebih tinggi daripada tekanan keluaran. Tekanan diatur oleh

membran. Tekanan keluaran mengaktifkan satu sisi membran, dan pegas

mengaktifkan sisi yang lain. Gaya pegas dapat diatur oleh sekrup pengatur. Jika

tekanan keluaran bertambah, membran bergerak melawan gaya pegas sehingga

lubang keluaran pada dudukan katup akan mengecil atau menutup. Oleh karena itu,

tekanan dapat diatur melalui volume udara yang lewat.

Jika kebutuhan udara meningkat, tekanan kerja turun, dan gaya pegas membuka

katup. Jadi, pengaturan tekanan yang diinginkan adalah membuka dan menutupnya

dudukan katup secara terus menerus. Untuk menjaga getaran, pegas pencekikan

dipasang di atas piringan katup. Tekanan kerja ditunjukkan oleh manometer.

Bila tekanan pada sisi silinder naik tinggi sekali, misalnya selama perubahan bahan

silinder, maka membran ditekan melawan gaya pegas. Bagian tengah membran

membuka dan udara bertekanan dapat mengalir keluar ke atmosfir melalui lubang-

lubang pada rumahnya. Ini akan membebaskan tekanan udara pada sisi sekunder

yang berlebihan.

Pelumas Udara Bertekanan

Kegunaan pelumas udara bertekanan adalah untuk menyalurkan oli berupa kabut

dalam jumlah yang dapat diatur, lalu melalui sistem distribusi dialirkan ke komponen

lain yang membutuhkannya.

Gambar 20 Pelumas udara bertekanan

Udara bertekanan mengalir melalui lubrikator, menyebabkan turunnya tekanan antara

gelas minyak dan bagian atas (ruang tetes) dari lubrikator. Perbedaan tekanan ini

cukup untuk menekan minyak ke atas melalui saluran naik dan menetes masuk ke

dalam pipa semprot yang dapat dilihat melalui pipa pengawas. Disini minyak

dikabutkan dan diteruskan ke komponen lainnya.

14



Latihan Soal :

1. Sebutkan dan jelaskan karakteristik positif dan negatif dari sistem kontrol

pneumatik !

2. Gambarkan simbol Air Service Unit dan jelaskan prinsip kerjanya !

15



3.KATUP DAN SILINDER PNEUMATIK

3.1 Katup Kontrol Arah

Katup kontrol arah adalah alat yang mempengaruhi atau mengatur jalan atau lintasan

yang diambil oleh aliran udara bertekanan, terutama untuk start, stop dan arah aliran.

Simbol-simbol digunakan untuk menggambarkan katup dalam diagram rangkaian.

Simbol-simbol ini hanya menentukan fungsi katup, dan tidak menyatakan prinsip

disain pada alat yang dikonstruksi. Adapun pembentukan simbolnya adalah sebagai

berikut.

Segi empat menunjukkan posisi penggeseran katup. Jumlah segi empat

berdekatan menunjukkan jumlah posisi penggeseran.

Garis anak panah di dalam segi empat menunjukkan arah aliran. Garis blok di

dalam segi empat menunjukkan posisi tertutup.

Garis diluar kotak menunjukkan sambungan untuk saluran masuk atau

saluran keluar dan jumlah salurannya, serta untuk menunjukkan posisi awal

katup.

Tombol (atau rol, pneumatik, dst.) di sisi kiri kotak menunjukkkan cara

pengaktifan katup. Pegas (atau pneumatik, dst.) di sisi kanan kotak

menunjukkan cara pengembalian posisi kerja katup.

16

A

P R

2

1 3



Huruf dan angka menunjukkan sistem penamaan untuk saluran masuk,

saluran keluar, dan saluran operasi pneumatik.

Gambar 21 Pembentukan simbol katup kontrol arah

Katup 3/2 Posisi Normal Tertutup Operasi Tombol dan Pegas

Katup ini mempunyai tiga saluran (P, R, dan A), serta dua posisi pergeseran. Katup

diaktifkan oleh tombol, sedangkan posisi kerja katup dikembalikan oleh pegas.

Gambar 22 Katup 3/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas

Prinsip kerja :

Apabila tombol ditekan melawan gaya pegas, posisi katup berubah, sehingga

menutup hubungan A ke R dan membuka hubungan P ke A. Udara suplai masuk ke

katup dari saluran P lalu keluar melalui saluran A.

Apabila tombol dilepas, pegas mengembalikan posisi katup, sehingga menutup

hubungan P ke A dan membuka hubungan A ke R. Udara sisa masuk ke katup dari

saluran A lalu keluar melalui saluran R selanjutnya dibuang ke atmosfir.

Katup 3/2 Posisi Normal Tertutup Operasi Rol dan Pegas


diaktifkan oleh rol, sedangkan posisi kerja katup dikembalikan oleh pegas.

17

2

1 3

2

1 3

12



Gambar 23 Katup 3/2 posisi normal tertutup operasi rol dan pegas

Prinsip kerja :

Apabila rol tertekan sehingga melawan gaya pegas. Posisi katup berubah, sehingga

menutup hubungan A ke R dan membuka hubungan P ke A. Udara suplai masuk ke

katup dari saluran P lalu keluar melalui saluran A.

Apabila rol terlepas, pegas mengembalikan posisi katup, sehingga menutup

hubungan P ke A dan membuka hubungan A ke R. Udara sisa masuk ke katup dari

saluran A lalu keluar melalui saluran R selanjutnya dibuang ke atmosfir.

Katup 3/2 Posisi Normal Tertutup Operasi Pneumatik dan Pegas


diaktifkan oleh operasi langsung pneumatik, sedangkan posisi kerja katup

dikembalikan oleh pegas.

Gambar 24 Katup 3/2 posisi normal tertutup operasi pneumatik dan pegas

18

5 3

4 2

1



Prinsip kerja :

Apabila udara masuk melalui saluran operasi pneumatik Z, katup diaktifkan,

sehingga melawan gaya pegas pengembali. Posisi katup berubah, sehingga menutup

hubungan A ke R dan membuka hubungan P ke A. Udara suplai masuk ke katup dari

saluran P lalu keluar melalui saluran A.

Apabila tidak ada udara yang masuk melalui lubang operasi pneumatik Z, katup tidak

aktif. Pegas mengembalikan katup ke posisi semula, sehingga membuka hubungan A

ke R dan menutup hubungan P ke A. Udara sisa masuk ke katup dari saluran A lalu

keluar melalui saluran R selanjutnya dibuang ke atmosfir.

Katup 5/2 Posisi Normal Tertutup Operasi Tombol dan Pegas

Katup ini mempunyai lima saluran (R, P, S, A, dan B), serta dua posisi pergeseran.

Katup diaktifkan oleh tombol, sedangkan posisi kerja katup dikembalikan oleh

pegas.

Gambar 25 Katup 5/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas

Prinsip kerja :

Apabila tombol ditekan melawan gaya pegas, posisi katup berubah. Sehingga,

menutup hubungan A ke R, membuka hubungan P ke A dan hubungan A ke R,

membuka hubungan P ke A dan hubungan B ke S. Udara suplai masuk dari saluran P

melalui katup keluar melalui saluran A. Sedangkan, udara sisa keluar dari saluran B

melalui katup keluar melalui saluran S selanjutnya dibuang ke atmosfir.

Apabila tombol dilepas, pegas mengembalikan posisi katup. Sehingga, menutuo

hubungan P ke A, membuka hubungan P ke B dan hubungan A ke R. Udara suplai

masuk dari saluran P melalui katup lalu keluar melalui saluran B.

19

5 3

4 2

1

14



Sedangkan, udara sisa masuk ke katup dari saluran A lalu keluar melalui saluran R

selanjutnya dibuang ke atmosfir.

Katup 5/2 Posisi Normal Tertutup Operasi Pneumatik dan Pegas

Katup ini mempunyai lima saluran (R, P, S, A dan B), serta dua posisi pergeseran.

Katup diaktifkan oleh operasi langsung pneumatik, sedangkan posisi kerja katup

dikembalikan oleh pegas.

Gambar 26 Katup 5/2 posisi normal tertutup operasi pneumatik dan pegas

Prinsip kerja :

Apabila ada udara yang masuk melalui saluran operasi pneumatik Z, maka katup

diaktifkan, sehingga melawan gaya pegas pengembali. Posisi katup berubah,

sehingga menutup hubungan A ke R dan membuka hubungan P ke A dan B ke S.

Udara suplai masuk ke katup dari saluran P lalu keluar melalui saluran A. Udara sisa

masuk ke katup dari saluran B lalu keluar melalui saluran S selanjutnya dibuang ke

atmosfir.

Apabila tidak ada udara yang masuk melalui lubang operasi pneumatik Z,

menjadikan katup tidak aktif. Pegas mengembalikan katup ke posisi semula,

sehingga membuka hubungan A ke R dan P ke B, serta menutup menutup hubungan

P ke A. Udara suplai masuk ke katup dari saluran P lalu keluar melalui saluran B.

Udara sisa masuk ke katup dari saluran A lalu keluar melalui saluran R selanjutnya

dibuang ke atmosfir.

20

5 3

4 214 12

1



Katup 5/2 Posisi Normal Tertutup Operasi Ganda Pneumatik

Katup ini mempunyai lima saluran (R, P, S, A, dan B), serta dua posisi pergeseran.

Katup diaktifkan dan dikembalikan posisi kerjanya oleh operasi langsung pneumatik.

Gambar 27 Katup 5/2 posisi normal tertutup operasi ganda pneumatik

Prinsip kerja :

Jika ada udara yang masuk ke saluran operasi pneumatik Z, maka katup akan

berpindah posisi. Hubungan A ke R tertutup dan hubungan P ke A dan B ke S

terbuka. Udara suplai masuk ke katup dari saluran P lalu keluar melalui saluran A.

Udara sisa masuk ke katup dari saluran B lalu keluar melalui saluran S selanjutnya

dibuang ke atmosfir.

Jika udara yang masuk ke saluran operasi pneumatik Y, maka katup akan berpindah

posisi. Hubungan A ke R dan P ke B terbuka, serta hubungan P ke A tertutup. Udara

suplai masuk ke katup dari saluran P lalu keluar melalui saluran B. Udara sisa masuk

ke katup dari saluran A lalu keluar melalui saluran R selanjutnya dibuang ke

atmosfir.

3.2 Katup Fungsi Logika

Katup fungsi logika terdiri dari katup AND dan katup OR. Keduanya memiliki dua

saluran masukan dan satu saluran keluaran.

21

1 12

1 12



Katup AND

Katup AND disebut juga katup dua tekanan. Katup ini mempunyai dua saluran X dan

Y, dan sebuah saluran keluaran A. Katup dua tekanan terutama dipakai untuk kontrol

pengunci, kontrol pengaman, uji fungsi, dan operasi logika.

Gambar 28 Katup AND

Prinsip kerja :

Udara bertekanan mengalir melalui katup hanya bila diberi sinyal pada kedua saluran

masukan. Salah satu sinyal masukan saja aliran akan tertutup. Jika sinyal diberikan

pada saluran X dan Y, sinyal terakhir diberikan itulah yang lewat ke saluran

keluaran. Jika tekanan pada sinyal masukan berbeda, maka tekanan yang lebih besar

menutup katup, dan tekanan yang lebih kecil dilewatkan ke saluran keluaran.

Katup OR

Katup OR disebut juga katup satel. Katup ini mempunyai dua saluran masukan (X

dan Y) dan satu saluran keluaran (A). Jika silinder atau katup kontrol dioperasikan

dari dua tempa atau lebih, katup OR bisa digunakan.

Gambar 29 Katup OR

22



Prinsip kerja :

Jika udara bertekanan diberikan pada saluran masukan pertama, maka kedudukan

seal katup menutup saluran masukan yang kedua sehingga sinyal dilewatkan ke

saluran keluaran. Ketika arah aliran udara dibalik, silinder atau katup terhubung ke

pembuangan. Kedudukan seal tetap dalam posisi sebelumnya disebabkan dari

kondisi tekanan.

3.3 Katup Kontrol Aliran

Katup kontrol aliran satu arah disebut juga katup trotel. Katup ini digunakan untuk

pengaturan kecepatan batang silinder. Dan jika memungkinkan harus dipasang

langsung pada silinder.

Gambar 30 Katup trotel

3.4 Silinder

Silinder adalah komponen kerja pneumatik. Tenaga pneumatik diubah menjadi

gerakan resiprok oleh silinder. Silinder terdiri atas silinder kerja tunggal dan silinder

kerja ganda.

Silinder Kerja Tunggal

Silinder kerja tunggal hanya mempunyai satu saluran masukan yang berfungsi juga

sebagai saluran keluaran. Elemen kerja ini terutama digunakan untuk penjepitan,

pengungkitan, pengepresan, pengangkatan, ingsutan (pengisian) dan sebagainya.

23



Gambar 31 Silinder kerja tunggal

Prinsip kerja :

Pada silinder kerja tunggal, udara bertekana bekerja hanya pada satu sisi. Silinder ini

dapat menghasilkan kerja hanya dalam satu arah. Oleh sebab itu, udara diperlukan

hanya untuk satu arah gerakan. Pegas terpasang tetap atau gaya luar menggerakkan

batang silinder dalam arah berlawanan. Gaya pegas dari pegas terpasang tetap

direncanakan untuk mengembalikan batang silinder ke posisi awal dengan kecepatan

cukup tinggi. Pada silinder kerja tunggal dengan pegas terpasang tetap langkahnya

dibatasi oleh panjang pegas sebenarnya (panjang pegas tekan pada saat merapat

penuh). Oleh karenanya silinder kerja tunggal dibuat dengan panjang langkah sampai

lebih kurang 100 mm.

Silinder Kerja Ganda

Silinder kerja ganda mempunyai dua saluran, yaitu saluran masukan dan saluran

keluaran. Silinder kerja ganda digunakan terutama bila silinder diperlukan untuk

melakukan suatu fungsi kerja tidak hanya pada gerakan maju tetapi juga gerakan

mundur.

Gambar 32 Silinder kerja ganda

24



Prinsip kerja :

Gaya yang didorongkan oleh udara bertekanan menggerakkan batang silinder kerja

ganda dalam dua arah, gaya tertentu bekerja pada kedua gerakan maju dan mundur.

Pada prinsipnya panjang langkah silinder tidak terbatas, walaupun demikian tekukan

dan bengkokan perpanjangan (gerak luar) batang silinder harus diperhitungkan.

Seperti dengan silinder kerja tunggal, pada silinder kerja ganda, piston dipasang

dengan seal jenis cincin O atau membran (diafragma) untuk menahan kebocoran.

3.5 Simbol dan Standar dalam Pneumatik

Pengembangan sistem pneumatik sangat dibantu oleh adanya pendekatan yang

seragam mengenai gambar dari komponen dan rangkaian. Simbol dari tiap

komponen harus mencirikan :

Fungsi

Metode pengaktifan dan pengembalian

Jumlah lubang

Jumlah posisi kontak

Prinsip kerja secara umum

Gambaran sederhana dari aliran sinyal

Simbol tidak menjelaskan ciri-ciri :

Ukuran atau dimensi komponen

Metode konstruksinya atau biaya

Disain arah dari saluran

Jenis sambungan-sambungan.

Sistem penomoran yang digunakan untuk menandai katup kontrol arah sesuai dengan

DIN ISO 5599 (Draft). Sistem huruf yang terdahulu digunakan dan sistem

penomoran dijelaskan sebagai berikut:

25

AKTUATOR(silinder, motor pneumatik,

rotary)

ELEMEN PROSES(AND, OR, Timer, PSV)

SINYAL INPUT(push button, LS, sensor)

SUMBER(kompresor)



Lubang/ sambungan DIN ISO 5599 Sistem huruf

Lubang tekanan

Lubang pembuangan

Lubang pembuangan

Keluaran

Saluran pengaktifan :

Membuka aliran dari 1 ke 2



Menutup aliran

Pilot udara tambahan

1

3

5, 3

2, 4

12

12

14

10

81, 91

P

R (katup 3/2)

R, S (katup 5/2)

B, A

Z (katup 3/2)

Y (katup 5/2)

Z (katup 5/2)

Z, Y

Pz

3.6 Urutan Desain Sistem Kontrol Pneumatik

Untuk lebih mempermudah dalam desain sistem kontrol pneumatik maka kita harus

memahami urutan pembentukan rangkaian sistem kontrol pneumatik, seperti yang

tampak pada gambar berikut ini :

Gambar 2.13 Urutan desain sistem kontrol pneumatik

26



3.7 Penomoran Komponen Pneumatik sesuai Standar ISO 1219

Sistem penomoran tiap elemen dalam gambar rangkaian di bawah berkaitan dengan

nomor grup dan kriteria berikut:

0.1 = Sumber

x.genap = Elemen pembuat maju (1.2, 1.4, ….)

x.ganjil = Elemen pembuat mundur (1.3, 1.5, ….)

x.1 = Elemen kontrol akhir (1.1, 2.1, ….)

x.0y = Accessories (1.01, 1.02, ….)*

x.0 = Aktuator (1.0, 2.0, ….)

*Accessories : check valve, one-way flow control, pressure gauge,

quick exhaust

Latihan Soal

1. Jelaskan pembentukan simbol katup arah pneumatik !

2. Gambarkan simbol untuk komponen-komponen berikut ini :

a. Silinder kerja tunggal

b. Silinder kerja ganda

c. Katup arah 3/2 operasi tombol dan pegas

d. Katup arah 3/2 operasi rol dan pegas

e. Katup arah 5/2 operasi pneumatik (udara) dan pegas

f. Katup arah 5/2 operasi pneumatik (udara) ganda

g. Katup logika AND

h. Katup logika OR

i. Katup kontrol aliran satu arah

3. Berikan penomoran pada masing-masing komponen dari soal no.2 !

4. Jelaskan urutan desain dalam sistem kontrol pneumatik !

27



4. SISTEM KONTROL LANGSUNG

4.1 Permasalahan Sistem Kontrol langsung

Pencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan alat pencekam

dalam keadaan mencekam. Jika tombol dilepas, maka alat pencekam akan terbuka.

Gambar 33 Alat pencekam dengan kendali langsung

4.2 Pemecahan MasalahSistem Kontrol Langsung

Untuk menggerakan alat pencekam digunakan silinder kerja tunggal dan katup

kontrol digunakan katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup operasi tombol

dan pegas.

4.3 Daftar Alat dan BahanSistem Kontrol Langsung

Alat dan bahan yang digunakan untuk membuat rangkaian sistem kontrol secara

langsung dengan katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup, antara lain :

1. Silinder kerja tunggal 1 buah

2. Katup arah 3/2 dgn tombol & pegas (posisi normal tertutup) 1 buah

3. Selang penghubung secukupnya

4. Unit pemeliharaan udara bertekanan 1 buah

5. Distribusi tekanan udara 1 buah

6. Papan rangkaian/ meja kerja 1 buah

28



4.4 Gambar KerjaSistem Kontrol Langsung

Gambar 34 Rangkaian sistem kontrol langsung

4.5 Langkah Kerja Sistem Kontrol Langsung

1. Siapkan alat-alat pneumatik sesuai dengan gambar kerja.

2. Pasang komponen pneumatik sesuai dengan gambar kerja (termasuk unit

pemeliharaan udara dan distribusi tekanan udara).

3. Sambung selang penghubung dari komponen satu ke komponen lainnya.

4. Hidupkan kompresor.

5. Atur tekanan udara yang akan digunakan (pada unit pemelihara udara).

6. Salurkan udara bertekanan dengan menggerakkan pengaturan on-off pada

distribusi tekanan udara.

29



5. SISTEM KONTROL TAK LANGSUNG

5.1 Permasalahan Sistem Kontrol Tak Langsung

Pencekaman benda kerja dengan beban besar, dengan kondisi selama tombol ditekan

alat pencekam dalam keadaan mencekam. Jika tombol dilepas, maka alat pencekam

akan terbuka.

Gambar 35 Alat pencekam dengan kendali tak langsung

5.2 Pemecahan Masalah Sistem Kontrol Tak Langsung

Alat pencekam digunakan silinder kerja tunggal. Katup kontrol yang digunakan

harus berukuran besar, dan tidak mungkin dilakukan pengontrolan secara manual,

sehingga harus digunakan katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup,

operasi tombol dan pegas.

5.3 Daftar Alat dan Bahan Sistem Kontrol Tak Langsung

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol secara tidak

langsung dengan katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup antara lain :


2. Katup arah 3/2 dgn tombol & pegas 1 buah

3. Katup arah 3/2 dgn pneumatik & pegas 1 buah





30



5.4 Gambar Kerja Sistem Kontrol Tak Langsung

Gambar 36 Rangkaian sistem kontrol langsung

5.5 Langkah Kerja Sistem Kontrol Tak Langsung









31



6. SISTEM KONTROL FUNGSI LOGIKA

6.1 Sistem Kontrol Fungsi Logika OR

6.1.1 Permasalahan fungsi logika OR

Pencekaman benda kerja dengan kondisi selama kontrol ditekan salah satu atau dua

katup kontrol arah aliran, maka alat pencekam terbuka.

6.1.2 Pemecahan masalahsistem kontrol fungsi logika OR

Alat pencekam digunakan silinder kerja tunggal dan katup kontrol digunakan katup

kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup tombol dan pegas. Penghubung katup

kontrol arah aliran digunakan katup balik fungsi arah aliran.

6.1.3 Daftar alat dan bahansistem kontrol fungsi logika OR

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol dengan katup

kontrol balik fungsi arah aliran, antara lain ;



3. Katup kontrol balik fungsi arah aliran (Katup OR) 1 buah





6.1.4 Gambar kerja sistem kontrol fungsi logika OR

Gambar 37 Rangkaian sistem kontrol fungsi logika OR

32



6.1.5 Langkah kerja sistem kontrol fungsi logika OR









6.2 Sistem Kontrol Fungsi Logika AND

6.2.1 Permasalahan sistem kontrol fungsi logika AND

Pencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan dari dua katup

kontrol arah, maka alat pencekam dalam keadaan mencekam. Jika tombol dilepas,

maka alat pencekam terbuka.

6.2.2 Pemecahan masalah sistem kontrol fungsi logika AND

Alat pencekam digunakan silinder kerja tunggal dan katup kontrol arah digunakan

katup kontro arah aliran 3/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas.

Penghubung katup kontrol kontrol arah digunakan katup tekanan ganda arah aliran.

6.2.3 Daftar alat dan bahan sistem kontrol fungsi logika AND

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol dengan katup

kontrol tekanan ganda arah aliran antara lain :



3. Katup kontrol tekanan ganda arah aliran 1 buah





33



6.2.4 Gambar kerja sistem kontrol fungsi logika AND

Gambar 38 Rangkaian sistem kontrol fungsi logika AND

34



7. SISTEM KONTROL DENGAN SILINDER KERJA GANDA

7.1 Permasalahan Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda

Pencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan alat pencekam

dalam keadaan mencekam. Jika tombol dilepas, maka alat pencekam terbuka.

7.2 Pemecahan Masalah Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda

Alat pencekam digunakan silinder kerja ganda dan katup kontrol arah aliran

digunakan katup kontrol arah aliran 3/2 operasi tombol dan pegas. Untuk mengontrol

gerakan digunakan katup kontrol arah aliran 5/2 operasi pneumatik.

7.3 Daftar Alat dan Bahan Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol langsung dengan

katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup antara lain :

1. Silinder kerja ganda 1 buah


3. Katup arah 5/2 operasi pneumatik 1 buah





7.4 Gambar Kerja Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda

Gambar 39 Rangkaian sistem kontrol dengan silinder kerja ganda

35



7.5 Langkah Kerja Sistem Kontrol Dengan Silinder Kerja Ganda









36



8. SISTEM KONTROL BALIK FUNGSI ARAH ALIRAN

8.1 Permasalahan Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran

Pencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan dari salah satu atau

dua katup kontrol arah yang berbeda, maka alat pencekam dalam keadaan

mencekam. Jika tombol dilepas, maka alat pencekam terbuka.

8.2 Pemecahan Masalah Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran

Alat pencekam digunakan silinder kerja ganda dan katup kontrol arah digunakan

digunakan katup kontrol arah 3/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas

dan operasi rol dan pegas. Penghubung katup kontrol arah digunakan katup balik

fungsi arah aliran. Untuk mengontrol gerakan digunakan katup kontrol arah aliran

5/2 operasi pneumatik.

8.3 Daftar Alat dan Bahan Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol langsung dengan

katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup antara lain :

1. Silinder kerja ganda 1 buah



4. Katup arah 3/2 dgn rol & pegas (posisi normal tertutup) 2 buah

5. Katup kontrol balik fungsi arah aliran (OR) 1 buah





37



8.4 Gambar Kerja Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran

Gambar 40 Rangkaian sistem kontrol balik fungsi arah aliran

8.5 Langkah Kerja Sistem Kontrol Balik Fungsi Arah Aliran









38



9. SISTEM KONTROL PNEUMATIK DENGAN METODE INTUITIF

9.1 Sistem Kontrol Dengan Metode Intuitif Pada Alat PemindahBarang

9.1.2 Permasalahansistem kontrol alat pemindah barang

Mekanisme pemindahan barang satu per satu dari tempat penyimpanan yang berisi

beberapa barang ke tempat peluncuran secara otomatis direncanakan menggunakan

sistem kontrol pneumatik, dengan kondisi sebagai berikut. Ketika tombol start

ditekan, satu barang didorong dari tempat penyimpanan oleh alat pendorong 1 keluar

sampai posisi barang pada tempat persiapan untuk dipindahkan ke tempat

peluncuran. Alat pendorong 2 mendorong barang ke tempat peluncuran. Satu kali

barang dipindahkan ke tempat peluncuran alat pendorong 1 kembali ke posisi awal,

kemudian diikuti alat pendorong 2 kembali ke posisi awal juga. Begitu seterusnya

sampai barang habis dipindahkan dari tempat penyimpanan.

Gambar 41 Alat pemindah barang

9.1.3 Pemecahan permasalahansistem kontrol alat pemindah barang

Alat pendorong 1 dan 2 digunakan silinder kerja ganda A dan B, katup kontrol

digunakan katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup operasi rol dan pegas.

Kontrol arah aliran digunakan katup kontrol arah aliran 5/2 operasi pneumatik, dan

start sistem kontrol digunakan katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup

operasi tombol dan pegas.

39

Silinder A

Silinder B

Pemindahan gerakan

Langkah Kerja

1

0

1

01 2 3 4 5



Diagram gerak langkah

Dari pemecahan permasalahan di atas dapat disederhanakan dengan diagram gerak

langkah berikut ini.

Notasi singkat

Langkah kerja mekanisme dalam satu siklus dapat disederhanakan dengan notasi

singkat : A+, B+, A-, B-

9.1.4 Daftaralat dan bahansistem kontrol alat pemindah barang

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol pneumatik pada alat

pemindah bahan, antara lain :

1. Silinder kerja ganda A dan B 2 buah

2. Katup arah 3/2 dgn rol & pegas 4 buah




6. Papan rangkaian 1 buah

7. Unit pemelihara udara 1 buah


40



9.1.5 Gambar kerjasistem kontrol alat pemindah barang

Gambar 42 Rangkaian sistem kontrol alat pemindah barang

9.1.6 Langkah kerjasistem kontrol alat pemindah barang

1. Siapkan alat-alat/komponen pneumatik yang digunakan


pemelihara udara dan distribusi tekanan udara) pada meja kerja

3. Pasang katup arah 3/2 (ao dan bo) posisi operasi rol menekan kepala silinder

kerja ganda pada saat mundur

4. Pasang katup arah 3/2 (a1 dan b1) posisi operasi rol menekan kepala silinder

kerja ganda pada saat maju

5. Menyambung selang penghubung dari komponen satu ke komponen lainnya

6. Hidupkan kompresor

7. Atur tekanan udara yang akan digunakan (pada unit pemelihara udara)

8. Salurkan udara bertekanan dengan menggerakkan pengatur on-off pada

distribusi tekanan udara

41



9.2 Sistem Kontrol Dengan Metode Intuitif Pada Proses Penyambungan Pelat

9.2.1 Permasalahan sistem kontrol pada proses penyambungan pelat

Penyambungan dua buah pelat menggunakan sambungan paku keling secara

otomatis direncanakan menggunakan sistem kontrol pneumatik pada proses

pencekaman dan proses penyambungan. Peletakan dua buah pelat dan paku keling

serta pengambilan hasil sambungan dilakukan secara manual dengan tangan

manusia.

Bagian otomatis dari siklus itu terdiri dari pemegangan dan penjepitan komponen

dan juga pengelingan. Siklus tersebut harus berakhir pada posisi awal setelah tombol

start ditekan.

Gambar 43 Alat penyambungpelat

9.2.2 Pemecahan permasalahan sistem kontrol pada proses penyambungan pelat

Alat pencekam dan penyambung paku keling digunakan silinder kerja ganda A dan

B, katup kontrol digunakan katup arah 3/2 posisi normal tertutup operasi rol dan

pegas dan operasi idle dan pegas. Kontrol arah aliran digunakan katup arah 5/2

operasi pneumatik. Start sistem kontrol digunakan katup arah 3/2 posisi normal

tertutup operasi tombol dan pegas.

42

Silinder A

Silinder B

Pemindahan gerakan

Langkah Kerja

1

0

1

01 2 3 4 5




Dari pemecahan permasalahan langkah kerja proses penyambungan pelat dapat

disederhanakan dengan diagram gerak langkah.

Langkah kerja mekanisme dalam satu siklus dapat disederhanakan dengan notasi

singkat : A+, B+, B-, A-

Diagram kontrol

Diagram kontrol dari langkah kerja proses penyambungan pelat dalam satu siklus

sebagai berikut :

Katup kontrol arah aliran untuk start tidak digambarkan dalam diagram kontrol.

9.2.3 Daftar alat dan bahansistem kontrol pada proses penyambungan pelat

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol pneumatik pada alat

pemindah bahan, antara lain :


2. Katup arah 3/2 dgn rol & pegas (ao dan b1) 2 buah

3. Katup arah 3/2 dgn rol, idle & pegas (ao dan b1) 2 buah

43



4. Katup arah 3/2 dgn tombol & pegas (c) 1 buah

5. Katup arah 5/2 operasi pneumatik (1) dan (2) 2 buah


7. Papan rangkaian 1 buah



9.2.4 Gambar kerjasistem kontrol pada proses penyambungan pelat

Gambar 44 Rangkaian sistem kontrol pada proses penyambungan pelat

9.2.5 Langkah kerja sistem kontrol pada proses penyambungan pelat



pemeliharaan udara dan distribusi tekanan udara) pada meja kerja.

3. Pasang katup arah 3/2 (ao) posisi operasi rol menekan kepala silinder kerja

ganda A pada saat langkah mundur.

44



4. Pasang katup arah 3/2 (b1) posisi operasi rol menekan kepala silinder kerja

ganda B pada saat langkah maju.

5. Pasang katup arah 3/2 (a1) pada posisi silinder kerja ganda A maju, tetapi rol

idle tidak menekan kepala silinder.

6. Pasang katup arah 3/2 (bo) pada posisi silinder kerja ganda B mundur, tetapi

rol idle tidak menekan kepala silinder.





distribusi tekanan.

45



10. SISTEM KONTROL PNEUMATIK DENGAN METODE CASCADE

10.1 Sistem Kontrol Dengan Metode Cascade Pada Alat Penekuk Pelat

10.1.1 Permasalahan sistem kontrol pada alat penekuk pelat

Alat penekuk pelat dipakai untuk menekuk sebuah besi pelat. Pemasukan besi pelat

secara manual. Setelah menekan tombol start, piston menekuk salah satu ujung pelat

dan kembali ke posisi semula. Silinder lain menyelesaikan proses penekukan yang

kedua dan kembali ke posisi semula seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut.

Gambar 45Alat Penekuk Pelat

10.1.2 Pemecahan permasalahan sistem kontrol pada alat penekuk pelat

Alat penekuk digunakan dua buah silinder kerja ganda A dan B. Katup arah

digunakan empat buah katup 3/2 posisi normal tertutup operasi rol dan pegas, dan

start sistem kontrol digunakan sebuah katup kontrol 3/2 posisi normal tertutup

operasi tombol dan pegas. Empat buah katup 5/2 operasi pneumatik digunakan

sebagai penyimpan memori.


Dari pemecahan permasalahan sistem kontrol pneumatik pada alat penekuk pelat

dapat disederhanakan dengan diagram gerak langkah, sebagai berikut:

46

Silinder A

Silinder B

1

0

1

01 2 3 4 5 = 1

bo

a1

A+

ao

A-

b1

B+

bo

B-

3 kelompok saluran udara

startI II III



Notasi singkat

10.1.3 Daftar alat dan bahan sistem kontrol pada alat penekuk pelat


2. Katup arah 3/2 operasi rol dan pegas (ao, a1, bo, b1) 4 buah

3. Katup arah 3/2 operasi tombol dan pegas (c) 1 buah

4. Katup arah 5/2 operasi pneumatik (1), (2), (3) dan (4) 4 buah


6. Sambungan T secukupnya

7. Meja kerja 1 buah



47

a1 b1ao bo

b1

a1bo

ao

c

1 2

A B

S1

S2S3



10.1.4 Gambar kerja sistem kontrol pada alat penekuk pelat

Gambar 46 Rangkaian sistem kontrol alat penekuk pelat

10.1.5 Langkah kerjasistem kontrol pada alat penekuk pelat



pemelihara udara dan distribusi tekanan udara) pada meja kerja

3. Pasang katup arah 3/2 (ao dan bo)posisi operasi rol menekan kepala silinder

kerja ganda pada saat mundur

4. Pasang katup arah 3/2 (a1 dan b1) posisi operasi rol menekan kepala silinder

kerja ganda pada saat maju.

5. Dengan menggunakan sambungan T buatlah saluran demi saluran, dimulai dari

saluran 1, saluran 2, dan saluran 3.

48



6. Menyambung selang penghubung dari komponen satu ke komponen lainnya




distribusi tekanan udara

10.2 Sistem Kontrol Dengan Metode Cascade Pada Perkakas bantu khusus

10.2.1 Permasalahan sistem kontrol pada perkakas bantu khusus

Proses penandaan benda kerja dengan huruf menggunakan perkakas bantu khusus

direncanakan menggunakan sistem kontrol pneumatik, dengan kontrol sebagai

berikut:

Benda kerja diletakkan pada alat pencekam secara manual. Ketika tombol start, alat

penekan yang dilengkapi dengan alat penandaan huruf bergerak turun melakukan

proses penandaan, kemudian alat penekan bergerak kembali ke posisi awal (naik).

Setelah selesai proses penandaan alat pendorong mendorong benda kerja dari

pencekam ke tempat keranjang, kemudian alat pendorong bergerak ke posisi awal.

Benda kerja hasil penandaan selanjutnya didorong ke keranjang oleh piston melewati

bidang luncur seperti tampak pada gambar.

Gambar 47 Perkakas bantu khusus untuk penandaan

49

Silinder A

Silinder B

1

0

1

0

1 2 3 4 7 = 15 6

Silinder C

0

1

co a1

A+

ao

A-

b1

B+ B-

startI II III

bo c1

C+ C-

co

IV



10.2.2 Pemecahan permasalahan sistem kontrol pada perkakas bantu khusus

Alat penekan dan pendorong digunakan silinder kerja ganda A, B dan C, katup

kontrol digunakan katup kontrol arah 3/2 posisi normal tertutup operasi rol dan

pegas. Kontrol arah aliran digunakan katup kontrol arah 5/2 operasi pneumatik, dan

start sistem kontrol digunakan katup kontrol arah 3/2 posisi normal tertutup operasi

tombol dan pegas.


Notasi singkat

10.2.3 Daftar alat dan bahan sistem kontrol pada perkakas bantu khusus

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol pneumatik pada

perkakas bantu khusus proses penandaan, diantaranya :

50



1. Silinder kerja ganda A, B dan C 3 buah

2. Katup arah 3/2 operasi rol dan pegas (ao,a1,bo,b1,co,c1) 6 buah

3. Katup arah 3/2 operasi tombol dan pegas (c) 1 buah

4. Katup arah 5/2 operasi pneumatik (1),(2),(3),(4),(5), dan (6)4 buah


6. Sambungan T secukupnya

7. Meja kerja 1 buah



10.2.4 Langkah kerja sistem kontrol pada perkakas bantu khusus

1. Siapkan alat-alat/komponen pneumatik yang digunakan.


pemelihara udara dan distribusi tekanan udara) pada meja kerja.

3. Pasang katup arah 3/2 (ao, bo, dan co) posisi operasi rol menekan kepala silinder

kerja ganda pada saat mundur.

4. Pasang katup arah 3/2 (a1, b1 dan c1) posisi operasi rol menekan kepala silinder

kerja ganda pada saat maju.

5. Dengan menggunakan sambungan T buatlah saluran demi saluran, dimulai dari

saluran 1, saluran 2, saluran 3 dan saluran 4.






51

b1

S1S2S3

a1ao

1

A c1co

3

C

co

c

ao

a1

S4

b1bo

2

B

bo

c1



10.2.5 Gambar kerjasistem kontrol pada perkakas bantu khusus

Gambar 48 Rangkaian sistem kontrol pada perkakas bantu khusus

52



DAFTAR PUSTAKA

1. J.P. Hasenbuik, R. Kobler. Fundamentals of Pneumatic Control Engineering,

Festo Didactic Esslingen 1989.

2. P. Crosser, Pneumatic Text Book (Basic Level), Festo Didactic Esslingen 1989

3. Peter Patrient, Roy Pickup, Normal Powel, Pengantar Ilmu Teknik Pneumatika,

PT Gramedia, Jakarta 1985.

4. ………………….. Fluid Power 2, Parker-Hanafin-Cooparation Ohio, 1982.

53

mesin.polimdo.ac.idmesin.polimdo.ac.id/wp-content/uploads/2019/02/modul... · web view, merupakan...

Documents