APLIKASI INTERFACE PADA PROSES INDUSTRI

Tugas ini diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknik Antar Muka

Disusun Oleh :

Chandra Galista (5215 07 2365)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

2010

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

memberikan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan

makalah dengan judul “aplikasi pnuematik dalam industry” dengan baik.

Teknik produksi industry pnumatik mempunyai peranan yang penting.

Perkembangan dunia industry mendorong kemajuan yang pesat dalam teknik

industry, mulai dari penggunaan perkakas tangan, mesin konvensional hingga mesin

perkakas yang berbasis industry dan yang otomatis. Makalah ini disusun guna

membantu peningkatan pengetahuan maupun skill dalam teknik produksi industry

mesin baik di dunia pendidikan maupun non pendidikan.

Bersama ini Penulis sampaikan terima kasih sebesar-besarnya kepada

semua pihak yang telah memberikan kontribusi baik material maupun spiritual dari

persiapan hingga terbentuknya buku ini.

Meskipun penulis telah berupaya semaksimal mungkin untuk penyempurnaan

buku ini, namun tentu masih terdapat kesalahan atau kekurang sempurnaan. Oleh

karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.

Semoga buku ini bermanfaat bagi perkembangan teknik produksi industry

pada khususnya dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada

umumnya.

Penulis

2

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Judul Makalah ...................................................................... 1

Kata Pengantar ................................................................................ 2

Daftar Isi .......................................................................................... 3

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................... 4

BAB II KAJIAN TEORITIK ................................................................... 5

Pengertian Peneumatik ....................................................... 5

Karakteristik Peneumatik..................................................... 6

Aplikasi Penggunaan Peneumatik ........................................ 6

Efektifitas Peneumatik ...................................................... 7

Komponen-komponen Peneumatik .................................... 10

Alasan pemakaian peneumatik .......................................... 11

BAB III PEMBAHASAN ....................................................................... 22

Pintu Bus dengan control Peneumatik ............................... 22

Cara kerja rangkaian pintu bus dengan control peneumatik

.........................................................................................................26

BAB IV PENUTUP ............................................................................. 33

Daftar Pustaka ..................................................................................................

......................................................................................................... 34

3

BAB I

PENDAHULUAN

Dalam bidang otomatisasi proses produkasi di industry telah ditemukan mesin

yang dapat membantu kitadalam kegiatan proses produksi untuk industri. Mesin

tersebut dapat diperintahkan/diprogram sesuai dengan keinginan kita, untuk

mengerjakan suatu pekerjaan dan mesin tersebut dikenal dengan nama ROBOT.

Saat ini banyak definisi tentang Robot, sedangkan definisi yang paling populer

adalah : Robot merupakan sebuah mesin dengan kemampuan melakukan beberapa

jenis gerakan secara mandiri (independent) dan dapat diprogram ulang.

Sampai saat ini penggunaan robot dalam mendukung otomatisasi proses pro-

duksi sudah banyak dilakukan. Adanya robot ini dirasakan telah membawa banyak

keuntungan, diantaranya adalah peningkatan effisiensi kerja yang pada akhirnya da-

pat menekan biaya produksi. Untuk itulah perlunya penguasaan teknologi rancang

bangun Robotic. Sejalan dengan kemajuan teknologi robotic, maka saat ini telah

banyak dikembangkan berbagai macam jenis/type robot. Tentunya untuk setiap jenis

mempunyai kesesuaian/kecocokan dengan situasi dan kondisi tertentu. Untuk mem-

bangun sebuah robot tentunya tidaklah mudah banyak hal yang perlu dipahami,

mengingat robot merupakan perpaduan antara hardware dengan software dimana

didalamnya berkaitan dengan berbagaimacam bidang pengetahuan antara lain;

mekatronik, kontrol, monitoring, instrumentasi, data aquisition dan program aplikasi

perangkat lunak.

4

BAB II

KAJIAN TEORITIK

1. PENGERTIAN PNEUMATIK

Istilah pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang

berarti napas atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik

penggunaan udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atmosfer maupun tekanan di

bawah 1 atmosfer (vacum). Sehingga pneumatik merupakan ilmu yang mempelajari

teknik pemakaian udara bertekanan (udara kempa). Jaman dahulu kebanyakan

orang sering menggunakan udara bertekanan untuk berbagai keperluan yang masih

terbatas, antara lain menambah tekanan udara ban mobil/motor, melepaskan ban

mobil dari peleknya, membersihkan kotoran, dan sejenisnya. Sekarang, sistem

pneumatik memiliki apliaksi yang luas karena udara pneumatik bersih dan mudah

didapat. Banyak industri yang menggunakan sistem pneumatik dalam proses

produksi seperti industri makanan, industri obat-obatan, industri pengepakan barang

maupun industri yang lain. Belajar pneumatik sangat bermanfaat mengingat hampir

semua industri sekarang memanfaatkan sistem pneumatik.

Pneumatik menggunakan hukum-hukum aeromekanika, yang menentukan

keadaan keseimbangan gas dan uap (khususnya udara atmosfir) dengan adanya

gaya-gaya luar (aerostatika) dan teori aliran (aerodinamika). Pneumatik dalam

pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri merupakan ilmu pengetahuan dari

semua proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau gerakan. Jadi

pneumatik meliputi semua komponen mesin atau peralatan, dalam mana terjadi

proses-proses pneumatik. Dalam bidang kejuruan teknik pneumatik dalam

pengertian yang lebih sempit lagi adalah teknik udara mampat (udara bertekanan).

5

2. KARAKTERISTIK PNEUMATIK

Udara dipermukaan bumi ini terdiri atas campuran dari bermacam -macam

gas. Komposisi dari macam-macam gas tersebut adalah sebagai berikut : 78 % vol.

gas 21 % vol. nitrogen, dan 1 % gas lainnya seperti carbon dioksida, argon, helium,

krypton, neon dan xenon. Dalam sistem pneumatik udara difungsikan sebagai media

transfer dan sebagai penyimpan tenaga (daya) yaitu dengan cara dikempa atau

dimampatkan. Udara termasuk golongan zat fluida karena sifatnya yang selalu

mengalir dan bersifat compressible (dapat dikempa). Sifat-sifat udara senantiasa

mengikuti hukum-hukum gas. Karakteristik udara dapat diidentifikasikan sebagai

berikut : a) Udara mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, b) Volume udara

tidak tetap. c) Udara dapat dikempa (dipadatkan), d) Berat jenis udara 1,3 kg/m³, e)

Udara tidak berwarna

3. APLIKASI PENGGUNAAN PNEUMATIK

Penggunaan udara bertekanan sebenarnya masih dapat dikembangkan untuk

berbagai keperluan proses produksi, misalnya untuk melakukan gerakan mekanik

yang selama ini dilakukan oleh tenaga manusia, seperti menggeser, mendorong,

mengangkat, menekan, dan lain sebagainya. Gerakan mekanik tersebut dapat

dilakukan juga oleh komponen pneumatik, seperti silinder pneumatik, motor

pneumatik, robot pneumatik translasi, rotasi maupun gabungan keduanya.

Perpaduan dari gerakan mekanik oleh aktuator pneumatik dapat dipadu menjadi

gerakan mekanik untuk keperluan proses produksi yang terus menerus (continue),

dan flexibel.

Pemakaian pneumatik dibidang produksi telah mengalami kemajuan yang

pesat, terutama pada proses perakitan (manufacturing), elektronika, obat-obatan,

makanan, kimia dan lainnya. Pemilihan penggunaan udara bertekanan (pneumatik)

6

sebagai sistim kontrol dalam proses otomasinya, karena pneumatik mempunyai

beberapa keunggulan, antara lain: mudah diperoleh, bersih dari kotoran dan zat

kimia yang merusak, mudah didistribusikan melalui saluran (selang) yang kecil,

aman dari bahaya ledakan dan hubungan singkat, dapat dibebani lebih, tidak peka

terhadap perubahan suhu dan sebagainya.

Udara yang digunakan dalam pneumatik sangat mudah didapat/diperoleh di

sekitar kita. Udara dapat diperoleh dimana saja kita berada, serta tersedia dalam

jumlah banyak. Selain itu udara yang terdapat di sekitar kita cenderung bersih dari

kotoran dan zat kimia yang merugikan. Udara juga dapat dibebani lebih tanpa

menimbulkan bahaya yang fatal. Karena tahan terhadap perubahan suhu, maka

penumatik banyak digunakan pula pada industri pengolahan logam dan sejenisnya.

Secara umum udara yang dihisap oleh kompressor, akan disimpan dalam

suatu tabung penampung. Sebelum digunakan udara dari kompressor diolah agar

menjadi kering, dan mengandung sedikit pelumas. Setelah melalui regulator udara

dapat digunakan menggerakkan katub penggerak (aktuator), baik berupa

silinder/stang torak yang bergerak translasi, maupun motor pneumatik yang

bergerak rotasi. Gerakan bolak balik (translasi), dan berputar (rotasi) pada aktuator

selanjutnya digunakan untuk berbagai keperluan gerakan yang selama ini dilakukan

oleh manusia atau peralatan lain.

4. EFEKTIFITAS PNEUMATIK

Sistim gerak dalam pneumatik memiliki optimalisasi/efektifitas bila digunakan

pada batas-batas tertentu. Adapun batas-batas ukuran yang dapat menimbulkan

optimalisasi penggunaan pneumatik antara lain: diameter piston antara 6 s/d 320

mm, anjang langkah 1 s/d 2.000 mm, tenaga yang diperlukan 2 s/d 15 bar, untuk

7

keperluan pendidikan biasanya berkisar antara 4 sampai dengan 8 bar, dapat juga

bekerja pada tekanan udara di bawah 1 atmosfer (vacuum), misalnya untuk

keperluan mengangkat plat baja dan sejenisnya melalui katup karet hisap flexibel.

Adapun efektifitas penggunaan udara bertekanan dapat dilihat pada grafik berikut:

Gambar 1. Efektifitas udara bertekanan (Werner Rohrer,1990)

Penggunaan silinder pneumatik biasanya untuk keperluan antara lain:

mencekam benda kerja, menggeser benda kerja, memposisikan benda kerja,

mengarahkan aliran material ke berbagai arah. Penggunaan secara nyata pada

industri antara lain untuk keperluan: membungkus (verpacken), mengisi material,

mengatur distribusi material, penggerak poros, membuka dan menutup pada pintu,

transportasi barang, memutar benda kerja, menumpuk/menyusun material,

menahan dan menekan benda kerja. Melalui gerakan rotasi pneumatik dapat

digunakan untuk, mengebor, memutar mengencangkan dan mengendorkan

mur/baut, memotong, membentuk profil plat, menguji, proses finishing (gerinda,

pasah, dll.)

8

9

10

5. Komponen-komponen Pneumatik

Komponen pneumatik beroperasi pada tekanan 8 s.d. 10 bar, tetapi dalam praktik

dianjurkan beroperasi pada tekanan 5 s.d. 6 bar untuk penggunaan yang ekonomis.

Beberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan media pneumatik dalam hal

penangan material adalah sebagai berikut :

a. Pencekaman benda kerja

b. Penggeseran benda kerja

c. Pengaturan posisi benda kerja

d. Pengaturan arah benda kerja

Penerapan pneumatik secara umum :

a. Pengemasan (packaging)

b. Pemakanan (feeding)

c. Pengukuran (metering)

d. Pengaturan buka dan tutup (door or chute control)

e. Pemindahan material (transfer of materials)

11

f. Pemutaran dan pembalikan benda kerja (turning and inverting of parts)

g. Pemilahan bahan (sorting of parts)

h. Penyusunan benda kerja (stacking of components)

i. Pencetakan benda kerja (stamping and embosing of components)

Susunan sistem pneumatik adalah sebagai berikut :

a. Catu daya (energi supply)

b. Elemen masukan (sensors)

c. Elemen pengolah (processors)

d. Elemen kerja (actuators)

6. Alasan Pemakaian Pneumatik

Persaingan antara peralatan pneumatik dengan peralatan mekanik, hidrolik atau

elektrik makin menjadi besar. Dalam penggunaannya sistem pneumatik

diutamakan karena beberapa hal yaitu :

a. paling banyak dipertimbangkan untuk beberapa mekanisasi,

b. dapat bertahan lebih baik terhadap keadaan-keadaan tertentu

Sering kali suatu proses tertentu dengan cara pneumatik, berjalan lebih rapi

(efisien) dibandingkan dengan cara lainnya. Contoh :

1). Palu-palu bor dan keling pneumatik adalah jauh lebih baik dibandingkan

dengan perkakas-perkakas elektrik serupa karena lebih ringan, lebih ada

kepastian kerja dan lebih sederhana dalam pelayanan.

2). Pesawat-pesawat pneumatik telah mengambil suatu kedudukan monopoli

yang penting pada :

12

a). rem-rem udara bertekanan untuk mobil angkutan dan gerbong-gerbong

kereta api, alat-alat angkat dan alat-alat angkut.

b). pistol-pistol ( alat cat semprot, mesin-mesin peniup kaca, berbagai jenis

penyejukan udara, kepala-kepala asah kecepatan tinggi ).

Udara bertekanan memiliki banyak sekali keuntungan, tetapi dengan

sendirinya juga terdapat segi-segi yang merugikan atau lebih baik pembatasan-

pembatasan pada penggunaannya. Hal-hal yang menguntungkan dari pneumatik

pada mekanisasi yang sesuai dengan tujuan sudah diakui oleh cabang-cabang

industri yang lebih banyak lagi. Pneumatik mulai digunakan untuk pengendalian

maupun penggerakan mesin-mesin dan alat-alat.

Keuntungan Pemakaian Pneumatik

a. Merupakan media/fluida kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut :

1). Udara dimana saja tersedia dalam jumlah yang tak terhingga.

2). Saluran-saluran balik tidak diperlukan karena udara bekas dapat dibuang

bebas ke atmosfir, sistem elektrik dan hidrolik memerlukan saluran balik.

3). Udara bertekanan dapat diangkut dengan mudah melalui saluran-saluran

dengan jarak yang besar, jadi pembuangan udara bertekanan dapat dipusatkan

dan menggunakan saluran melingkar semua pemakai dalam satu perusahaan

dapat dilayani udara bertekanan dengan tekanan tetap dan sama besarnya.

Melalui saluran-saluran cabang dan pipa-pipa selang, energi udara bertekanan

dapat disediakan dimana saja dalam perusahaan.

b. Dapat disimpan dengan mudah :

13

1). Sumber udara bertekanan ( kompresor ) hanya menyerahkan udara

bertekanan kalau udara bertekanan ini memang digunakan. Jadi kompresor tidak

perlu bekerja seperti halnya pada pompa peralatan hidrolik.

2). Pengangkutan ke dan penyimpanan dalam tangki-tangki penampung juga

dimungkinkan.

3). Suatu daur kerja yang telah dimulai selalu dapat diselesaikan, demikian pula

kalau penyediaan listrik tiba-tiba dihentikan.

c. Bersih dan kering :

1). Udara bertekanan adalah bersih. Kalau ada kebocoran pada saluran pipa,

benda-benda kerja maupun bahan-bahan disekelilingnya tidak akan menjadi

kotor.

2). Udara bertekanan adalah kering. Bila terdapat kerusakan pipa-pipa tidak

akan ada pengotoran-pengotoran, bintik minyak dansebagainya.

3). Dalam industri pangan , kayu , kulit dan tenun serta pada mesin-mesin

pengepakan hal yang memang penting sekali adalah bahwa peralatan tetap

bersih selama bekerja.

Sistem pneumatik yang bocor bekerja merugikan dilihat dari sudut ekonomis,

tetapi dalam keadaan darurat pekerjaan tetap dapat berlangsung. Tidak terdapat

minyak bocoran yang mengganggu seperti pada sistem hidrolik.

d. Tidak peka terhadap suhu

1). Udara bersih ( tanpa uap air ) dapat digunakan sepenuhnya pada suhu-suhu

yang tinggi atau pada nilai-nilai yang rendah, jauh di bawah titik beku ( masing-

masing panas atau dingin ).

14

2). Udara bertekanan juga dapat digunakan pada tempat-tempat yang sangat

panas, misalnya untuk pelayanan tempa tekan, pintu-pintu dapur pijar, dapur

pengerasan atau dapur lumer.

3). Peralatan-peralatan atau saluran-saluran pipa dapat digunakan secara aman

dalam lingkungan yang panas sekali, misalnya pada industri-industri baja atau

bengkel-bengkel tuang (cor).

e. Aman terhadap kebakaran dan ledakan

1). Keamanan kerja serta produksi besar dari udara bertekanan tidak

mengandung bahaya kebakaran maupun ledakan.

2). Dalam ruang-ruang dengan resiko timbulnya kebakaran atau ledakan atau

gas-gas yang dapat meledak dapat dibebaskan, alat-alat pneumatik dapat

digunakan tanpa dibutuhkan pengamanan yang mahal dan luas. Dalam ruang

seperti itu kendali elektrik dalam banyak hal tidak diinginkan.

f. Tidak diperlukan pendinginan fluida kerja

1). Pembawa energi (udara bertekanan) tidak perlu diganti sehingga untuk ini

tidak dibutuhkan biaya. Minyak setidak-tidaknya harus diganti setelah 100

sampai 125 jam kerja.

g. Rasional (menguntungkan)

1). Pneumatik adalah 40 sampai 50 kali lebih murah daripada tenaga otot. Hal ini

sangat penting pada mekanisasi dan otomatisasi produksi.

2). Komponen-komponen untuk peralatan pneumatik tanpa pengecualian adalah

lebih murah jika dibandingkan dengan komponen-komponen peralatan hidrolik.

h. Kesederhanaan (mudah pemeliharaan)

1). Karena konstruksi sederhana, peralatan-peralatan udara bertekanan hampir

tidak peka gangguan.

15

2). Gerakan-gerakan lurus dilaksanakan secara sederhana tanpa komponen

mekanik, seperti tuas-tuas, eksentrik, cakera bubungan, pegas, poros sekerup

dan roda gigi.

3). Konstruksinya yang sederhana menyebabkan waktu montase (pemasangan)

menjadi singkat, kerusakan-kerusakan seringkali dapat direparasi sendiri, yaitu

oleh ahli teknik, montir atau operator setempat.

4). Komponen-komponennya dengan mudah dapat dipasang dan setelah dibuka

dapat digunakan kembali untuk penggunaan-penggunaan lainnya.

i. Sifat dapat bergerak

1). Selang-selang elastik memberi kebebasan pindah yang besar sekali dari

komponen pneumatik ini.

j. Aman

1). Sama sekali tidak ada bahaya dalam hubungan penggunaan pneumatik, juga

tidak jika digunakan dalam ruang-ruang lembab atau di udara luar. Pada alat-alat

elektrik ada bahaya hubungan singkat.

k. Dapat dibebani lebih ( tahan pembebanan lebih )

Alat-alat udara bertekanan dan komponen-komponen berfungsi dapat ditahan

sedemikian rupa hingga berhenti. Dengan cara ini komponen-komponen akan

aman terhadap pembebanan lebih. Komponen-komponen ini juga dapat direm

sampai keadaan berhenti tanpa kerugian.

1). Pada pembebanan lebih alat-alat udara bertekanan memang akan berhenti,

tetapi tidak akan mengalami kerusakan. Alat-alat listrik terbakar pada

pembebanan lebih.

16

2). Suatu jaringan udara bertekanan dapat diberi beban lebih tanpa rusak.

3). Silinder-silinder gaya tak peka pembebanan lebih dan dengan menggunakan

katup-katup khusus maka kecepatan torak dapat disetel tanpa bertingkat.

l. Jaminan bekerja besar

Jaminan bekerja besar dapat diperoleh karena :

1). Peralatan serta komponen bangunannya sangat tahan aus.

2). Peralatan serta komponen pada suhu yang relatif tinggi dapat digunakan

sepenuhnya dan tetap demikian.

3). Peralatan pada timbulnya naik turun suhu yang singkat tetap dapat berfungsi.

4). Kebocoran-kebocoran yang mungkin ada tidak mempengaruhi ketentuan

bekerjanya suatu instalasi.

m. Biaya pemasangan murah

1). Mengembalikan udara bertekanan yang telah digunakan ke sumbernya

(kompresor) tidak perlu dilakukan. Udara bekas dengan segera mengalir keluar

ke atmosfir, sehingga tidak diperlukan saluran-saluran balik, hanya saluran

masuk saja.

2). Suatu peralatan udara bertekanan dengan kapasitas yang tepat, dapat

melayani semua pemakai dalam satu industri. Sebaliknya, pengendalian-

pengendalian hidrolik memerlukan sumber energi untuk setiap instalasi tersendiri

(motor dan pompa).

n. Pengawasan (kontrol)

17

1). Pengawasan tekanan kerja dan gaya-gaya atas komponen udara bertekanan

yang berfungsi dengan mudah dapat dilaksanakan dengan pengukur-pengukur

tekanan (manometer).

o. Fluida kerja cepat

1). Kecepatan-kecepatan udara yang sangat tinggi menjamin bekerjanya

elemen-elemen pneumatik dengan cepat. Oleh sebab itu waktu menghidupkan

adalah singkat dan perubahan energi menjadi kerja berjalan cepat.

2). Dengan udara mampat orang dapat melaksanakan jumlah perputaran yang

tinggi ( Motor Udara ) dan kecepatan-kecepatan piston besar (silinder-silinder

kerja ).

3). Udara bertekanan dapat mencapai kecepatan alir sampai 1000 m/min

(dibandingkan dengan energi hidrolik sampai 180 m/min ).

4). Dalam silinder pneumatik kecepatan silinder dari 1 sampai 2 m/detik mungkin

saja ( dalam pelaksanaan khusus malah sampai 15 m/detik ).

p. Dapat diatur tanpa bertingkat

1). Dengan katup pengatur aliran, kecepatan dan gaya dapat diatur tanpa

bertingkat mulai dari suatu nilai minimum (ditentukan oleh besarnya silinder)

sampai maksimum (tergantung katup pengatur yang digunakan).

2). Tekanan udara dengan sederhana dan kalau dibutuhkan dalam keadaan

sedang bekerja dapat disesuaikan dengan keadaan.

3). Beda perkakas rentang tenaga jepitnya dapat disetel dengan memvariasikan

tekanan udara tanpa bertingkat dari 0 sampai 6 bar.

18

4). Tumpuan-tumpuan dapat disetel guna mengatur panjang langkah silinder

kerja yang dapat disetel terus-menerus (panjang langkah ini dapat bervariasi

sembarang antara kedua kedudukan akhirnya).

5). Perkakas-perkakas pneumatik yang berputar dapat diatur jumlah putaran dan

momen putarnya tanpa bertingkat.

q. Ringan sekali

Berat alat-alat pneumatik jauh lebih kecil daripada mesin yang digerakkan

elektrik dan perkakas-perkakas konstruksi elektrik (hal ini sangat penting pada

perkakas tangan atau perkakas tumbuk). Perbandingan berat (dengan daya

yang sama) antara :

• motor pneumatik : motor elektrik = 1 : 8 (sampai 10)

• motor pneumatik : motor frekuensi tinggi = 1 : 3 (sampai 4)

r. Kemungkinan penggunaan lagi (ulang)

Komponen-komponen pneumatik dapat digunakan lagi, misalnya kalau

komponen-komponen ini tidak dibutuhkan lagi dalam mesin tua.

s. Konstruksi kokoh

Pada umumnya komponen pneumatik ini dikonstruksikan secara kompak dan

kokoh, dan oleh karena itu hampir tidak peka terhadap gangguan dan tahan

terhadap perlakuan-perlakuan kasar.

t. Fluida kerja murah

Pengangkut energi (udara) adalah gratis dan dapat diperoleh senantiasa dan

dimana saja. Yang harus dipilih adalah suatu kompresor yang tepat untuk

19

keperluan tertentu; jika seandainya kompresor yang dipilih tidak memenuhi

syarat, maka segala keuntungan pneumatik tidak ada lagi.

Kerugian / terbatasnya Pneumatik

a. Ketermampatan (udara).

Udara dapat dimampatkan. Oleh sebab itu adalah tidak mungkin untuk

mewujudkan kecepatan-kecepatan piston dan pengisian yang perlahan-lahan

dan tetap, tergantung dari bebannya.

Pemecahan :

• kesulitan ini seringkali diberikan dengan mengikutsertakan elemen hidrolik

dalam hubungan bersangkutan, tertama pada pengerjaan-pengerjaan cermat

( bor, bubut atau frais ) hal ini merupakan suatu alat bantu yang seringkali

digunakan.

b. Gangguan Suara (Bising)

Udara yang ditiup ke luar menyebabkan kebisingan (desisan) mengalir ke luar,

terutama dalam ruang-ruang kerja sangat mengganggu.

Pemecahan :

•dengan memberi peredam suara (silincer)

c. Kegerbakan (volatile)

Udara bertekanan sangat gerbak (volatile). Terutama dalam jaringan-jaringan

udara bertekanan yang besar dan luas dapat terjadi kebocoran-kebocoran yang

banyak, sehingga udara bertekanan mengalir keluar. Oleh karena itu pemakaian

udara bertekanan dapat meningkat secara luar biasa dan karenanya harga

pokok energi “berguna” sangat tinggi.

20

Pemecahan :

• dapat dilakukan dengan menggunakan perapat-perapat berkualitas tinggi.

d. Kelembaban udara

Kelembaban udara dalam udara bertekanan pada waktu suhu menurun dan

tekanan meningkat dipisahkan sebagai tetesan air (air embun).

Pemecahan :

• penggunaan filter-filter untuk pemisahan air embun (dan juga untuk penyaring

kotoran-kotoran).

e. Bahaya pembekuan

Pada waktu pemuaian tiba-tiba (dibelakang pemakai udara bertekanan) dan

penurunan suhu yang bertalian dengan pemuaian tiba-tiba ini, dapat terjadi

pembentukan es.

Pemecahan :

• Batasi pemuaian udara bertekanan dalam perkakas-perkakas pneumatic

• Biarkan udara memuai sepenuhnya pada saat diadakan peniupan ke luar.

f. Kehilangan energi dalam bentuk kalor.

Energi kompresi adiabatik dibuang dalam bentuk kalor dalam pendingin antara

dan akhir. Kalor ini hilang sama sekali dan kerugian ini hampir tidak dapat

dikurangi.

g. Pelumasan udara bertekanan

Oleh karena tidak adanya sistem pelumasan untuk bagian-bagian yang

bergerak, maka bahan pelumas ini dimasukkan bersamaan dengan udara yang

21

mengalir, untuk itu bahan pelumas harus dikabutkan dalam udara bertekanan.

h. Gaya tekan terbatas

1). Dengan udara bertekanan hanya dapat dibangkitkan gaya yang terbatas saja.

Untuk gaya yang besar, pada tekanan jaringan normal dibutuhkan diameter

piston yang besar.

2). Penyerapan energi pada tekanan-tekanan kejutan hidrolik dapat memberi

jalan keluar.

i. Ketidakteraturan

Suatu gerakan teratur hampir tidak dapat diwujudkan :

1). Pada pembebanan berganti-ganti

2). Pada kecepatan-kecepatan kecil (kurang dari 0,25 cm/det) dapat timbul ‘stick-

slip effect’.

j. Tidak ada sinkronisasi

Menjalankan dua silinder atau lebih paralel sangat sulit dilakukan.

k. Biaya energi tinggi

Biaya produksi udara bertekanan adalah tinggi. Oleh karena itu untuk produksi

dan distribusi dibutuhkan peralatan-peralatan khusus. Setidak-tidaknya biaya ini

lebih tinggi dibandingkan dengan penggerak elektrik.

Perbandingan biaya ( tergantung dari cara penggerak ) :

• Elektrik : Pneumatik = 1 : 10 (sampai 12)

• Elektrik : Hidrolik = 1 : 8 (sampai 10)

• Elektrik : Tangan = 1 : 400 (sampai 500)

Pemecahan Kerugian Pneumatik

22

Pada umumnya, hal-hal yang merugikan dapat dikurangi atau dikompensasi

dengan :

a. Peragaman yang cocok dari komponen-komponen maupun alat pneumatik.

b. Pemilihan sebaik mungkin sistem pneumatik yang dibutuhkan.

c. Kombinasi yang sesuai dengan tujuannya dari berbagai sistem penggerakan

dan pengendalian (elektrik, pneumatik dan hidrolik).

BAB III

PEMBAHASAN

PINTU BUS DENGAN KONTROL PNEUMATIK

Silinder pneumatik penggerak ganda diletakkan di sisi dalam salah satu daun

pintu lipat bus. Bagian pangkal silinder penggerak ganda diikatkan pada bodi mobil

23

mekakui engsel, demikian pula pada ujung batang torak silinder, sehingga gerakan

maju mundur stang torak akan memudahkan pintu bus membuka dan menutup

dengan fleksibel. Pintu bus akan menutup bila batang torak silinder pneumatik

penggerak ganda bergerak maju (A+), sedangkan pintu bus akan membuka bila

batang torak silinder pneumatik penggerak ganda tersebut bergerak mundur (A -).

Agar dapat bekerja seperti di atas, maka rangkaiannya adalah sebagai

berikut:

Diagram Rangkaian Kontrol Pintu Bus Otomatis

Diagram Tahap Perpindahan

24

SIMBOL LOGIKA

Tabel Logika Gerakan Pintu Bus

25

1S1 1S2 1S3 1S4

1V4

A KETERANGAN1.2 (X) 1.4 (Y)0 0 0 0 0 0 tidak tentu0 0 0 1 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 0 1 0 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 0 1 1 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 1 0 0 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 1 0 1 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 1 1 0 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)0 1 1 1 1 0 0 sil. mundur (pintu membuka)1 0 0 0 0 1 1 sil. maju (pintu menutup)1 0 0 1 1 1 * tidak tentu1 0 1 0 1 1 * tidak tentu1 0 1 1 1 1 * tidak tentu1 1 0 0 1 1 * tidak tentu1 1 0 1 1 1 * tidak tentu1 1 1 0 1 1 * tidak tentu1 1 1 1 1 1 * tidak tentu

Keterangan := tidak ada tekanan udara pada saluran 1.2 (X) dan saluran 1.4 (Y)

* = ada tekanan udara pada kedua saluran 1.2 (X) dan 1.4 (Y)

• Untuk Saluran 1.2 (x)

Matematisnya :

Diagram Karnought :

26

Untuk saluran 1.4 (Y)Persamaan matematisnya :

Diagram Karnought

27

Cara Kerja Rangkaian Pintu Bus dengan Kontrol Pneumatik

Pada saat bus sedang menunggu penumpang di terminal, halte ataupun

tempat-tempat pemberhentian bus lainnya, maka pintu dikondisikan terbuka terus.

Hal ini dimungkinkan dengan mengoperasikan katup S4. Ketika katup S4

dioperasikan, saluran 1 terbuka, saluran 3 tertutup, aliran udara dari saluran 1 ke

saluran 2 menuju saluran 1.2 (X) pada katup V4 melalui katup V3. Aliran udara pada

katup V4 adalah udara masuk saluran 1 keluar saluran 2 menuju saluran silinder

bagian depan melalui katup V6. Udara mendorong silinder ke belakang (A-). Udara

dalam silinder bagian belakang didorong keluar menuju saluran 4 dan keluar saluran

5 pada katup V4 melalui katup V5. Dengan gerakan A- (silinder mundur) maka pintu

bus akan terbuka. Pada saat kondisi pintu bus terbuka maksimal, akan mengaktifkan

katup S1. Sehingga aliran udara pada katup S1 adalah saluran 1 terbuka, saluran 3

tertutup, udara mengalir dari saluran 1 ke saluran 2 dan selanjutnya diteruskan ke

katup V1. Aliran udara ini akan mengaktifkan katup V1 sehingga udara dari

28

kompresor akan mengalir ke katup V4 melalui saluran 1.4 (Y). Pada saat yang

bersamaan, pada saluran 1.2 (X) masih terdapat udara mampat sehingga kondisi ini

tidak akan mempengaruhi posisi katup V4. Posisi silinder masih dalam kondisi awal

dan posisi pintu bus masih dalam keadaan terbuka terus. (lihat gambar)

Pada saat bus akan berangkat, sopir/kondektur bus harus menutup pintu bus

terlebih dahulu. Untuk itu maka katup S4 harus dikembalikan ke posisi semula.

Saluran 1 tertutup dan saluran 3 terbuka. Udara mampat pada saluran 1.2 (X) akan

mengalir ke katup V3 menuju saluran 2 dan dibuang melalui saluran 3 pada katup

S4. Akibatnya udara pada saluran 1.4 (Y) akan mendorong katup V4 sehingga aliran

udara pada katup V4 adalah udara dari kompresor masuk saluran 1 diteruskan ke

saluran 4 menuju katup V5 dan kemudian masuk ke saluran silinder bagian

belakang. Udara pada bagian depan akan didorong ke luar melewati katup V6

29

menuju saluran 2 dan dibuang melalui saluran 3 pada katup V4. Dengan gerakan

maju ini (A+), pintu bus akan segera tertutup (lihat gambar)

Apabila di tengah perjalanan ada penumpang yang akan turun, maka untuk

membuka pintu, penumpang tinggal menekan katup S2. Pada waktu katup S2 ditekan

maka saluran 1 terbuka dan saluran 3 tertutup. Aliran udara dari saluran 1 menuju

saluran 2 untuk selanjutnya diteruskan ke V2 dan V3, kemudian menuju ke katup V4

melalui saluran 1.2 (X). Aliran udara pada katup V4 udara masuk saluran 1 menuju

saluran 2 kemudian diteruskan ke katup V6. Selanjutnya diteruskan ke silinder

melalui saluran bagian depan. Udara mendorong silinder ke belakang. Udara pada

bagian belakang silinder akan didorong ke luar melalui katup V5 menuju saluran 4

30

dan dibuang melalui saluran 5. Silinder bergerak mundur (A-) dan pintu bus terbuka

(lihat gambar).

Pada waktu pintu terbuka maksimal maka akan mengaktifkan katup S1.

Dengan terbukanya katup S1, maka katup V1 akan mengalirkan udara dari

kompresor menuju katup V4 melalui saluran 1.4 (Y). Pada saat udara masuk ke

saluran 1.4 (Y), pada saluran 1.2 (X) tidak ada udara mampat karena pada saat

katup S2 dilepas maka posisi akan kembali ke posisi awal. Sehingga udara pada

saluran 1.2 (X) akan segera dibuang ke udara bebas melalui saluran 3 pada katup

S2. Akibatnya silinder akan bergerak maju (A+) dan pintu bus akan segera menutup

kembali (lihat gambar).

31

Apabila akan menaikkan penumpang di tengah perjalanan, maka untuk

membuka pintu bus, dilakukan oleh sopir atau kondektur bus tersebut yaitu dengan

cara menekan katup S3. Ketika katup ditekan, maka saluran 1 terbuka, saluran 3

tertutup, udara mengalir dari saluran 1 ke saluran 2 untuk selanjutnya diteruskan ke

saluran 1.2 (X) pada katup V4 melalui katup V2 dan katup V3. Aliran udara ini akan

mengubah arah aliran pada katup V4 yaitu udara masuk dari saluran 1 ke saluran 2

menuju katup V6. Selanjutnya masuk ke silinder melalui saluran bagian depan.

Silinder bergerak mundur (A-) dan pintu bus akan terbuka (lihat gambar)

32

Pada saat pintu terbuka maksimal maka akan mengaktifkan katup S1

sehingga udara dari kompresor akan mengalir dari saluran 1 ke saluran 2 menuju

katup V1. Dengan terbukanya katup V1, maka udara dari kompresor akan masuk ke

katup V4 melalui saluran 1.4 (Y). Akibatnya udara dari kompresor akan mengalir dari

saluran 1 ke saluran 4 menuju katup V5 menuju silinder bagian belakang. Maka

silinder akan bergerak maju (A+) dan pintu akan tertutup kembali (lihat gambar).

33

Fungsi-fungsi katup V5 dan V6 adalah untuk mengatur kecepatan gerak pintu

bus pada saat membuka dan menutup. Katup V1 merupakan katup tunda waktu.

Katup ini berfungsi untuk memberikan selang waktu pintu bus menutup kembali

setelah pintu bus terbuka. Sedangkan katup V2 dan V3 merupakan katup balik

fungsi “ATAU” yang memungkinkan pintu bus dapat dioperasikan dengan

menggunakan beberapa jenis katup pneumatic menurut situasi dan kondisi pada

saat pintu bus tersebut dioperasikan.

34

BAB IV

KESIMPULAN

Dalam bidang otomatisasi proses produkasi di industry telah ditemukan mesin

yang dapat membantu kitadalam kegiatan proses produksi untuk industri. Mesin

tersebut dapat diperintahkan/diprogram sesuai dengan keinginan kita, untuk

mengerjakan suatu pekerjaan atau membantu dan mempermudah suatu pekerjaan

manusia.

Pneumatic adalah perkembangan teknologi yang sangat membantu peker-

jaan manusia dari segi efisien dan mempunyai banyak keuntungan diantaranya:

hemat energi listrik, mudah dalam pembangunan kontruksi mekaniknya, serta mu-

dah dikembangkan dan secara umum komponen pneumatic mempunyai live time

yang lebih lama.

35

DAFTAR PUSTAKA

Aris Munandar, 1997, Penggerak Mula Turbin, ITB, BandungCliffs.Karl. 1994. Instandhalttungsmanagement, Mannheim, Deutschdtiflng fur

Internationale Entwikcklung.Croser P. 1990. Pneumatik. Festo Didaktik. Esslingen Croser P. 1990. Hydrolik. Festo Didaktik. EsslingenDaryanto, dkk, 1977, Menggambar Teknik Mesin, Depdikbud, Jakarta Dieter, 1991, Jugendlexikan der Tecknik, Verlag, KolnDelman kilian, Modern Control Technology Component And Stystem Handbook,

Omega Engineering, Inc, Stamford 1999Depdikbud, 1995, Mesin Bubut CNC Dasar, Jakarta.Gottfried Nist(1994), Steurn und Regeln im Maschinenbau, Haan-Gruiten, Europah

LehrmittelGroover M.P. dkk, Industrial Robotics Technology, Programming, and Aplication,

Mcgraww-Hill Book Co, Singapore, 1986Harapan Utama. 2000. Materi Pengajaran AutoCAD 2000. Semarang: Lembaga

Keterampilan Komputer Harapan Utama.J.J.M. Hollebrandse, Soedjono. 1988. Teknik Pemrograman Dan Aplikasi CNC.

Jakarta: PT Rosda Jayaputra.Katsuhiko Ogata : Teknik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan Jilid 1) ;

Penerbit Erlangga ; JakartaKeith Frank, Mechanical Engineering Handbook, CRC Press LLC, New york, 1999Keller, 1992, Schulungsunterlagen CNC Maho 432, Solingen, CNC Didaktik.Lilih Dwi P., 2001, Buku CNC Milling – TU 2A (Mesin Bubut Dasar) , Laboratorium

CNC – BLPT Surabaya.Lilih Dwi P., 2001, Buku CNC Milling – TU 3A (Mesin Freis Dasar) , Laboratorium

CNC – BLPT Surabaya.Majumdar, 2001, Pneumatic Systems Principles and Maintenance,Tata McGraw-

Hill, New Delhi.

36