72613832-Pneumatik-Hidrolik.pdf

PNEUMATIK dan HIDROLIK I

Semester IV

Buku Rujukan :

1. Croser. P, Thomson. J, 1989, Electro Pneumatics, Festo Didactic, Esslingen.

2. Deppert. W, and Stoll. K, 1985, Pneumatics in Control, Vogel Verlag.

3. Deppert. W, and Stoll. K, 1983, Pneumatics Applications, Vogel Verlag.

4. Joko Tri Wardoyo, 2003, Modul Pelatihan Pneumatik, Laboratorium Kontrol Fluida Progran Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang.

5. Merkle. D, Rupp. K, Scholz. D, 1994, Electro-Hydroulics, Festo Didactic, Esslingen.

6. Sugihartono, 1985, Dasar- dasar Kontrol Pneumatik, Tarsito, Bandung.

7. Team UT, 2000, Manual Training Hidrolik.

8. Text Book Festo, 1977, Maintanance Of Pneumatic Equipment and System, Festo Didactic, Esslingen.

Oleh :

Joko Tri Wardoyo, ST

PNEUMATIK dan HIDROLIK I

1. Pengenalan media kerja 2. Pengadaan Udara

3. Katup pneumatik 4. Aktuator pneumatik

5. Diagram rangkaian pneumatik 6. Elektro pneumatik

7. Prinsip dasar hidrolik 8. Power unit pada hidrolik 9. Katup dan Aktuator hidrolik 10. Diagram rangkaian hidrolik 11. Elektro hidrolik

Pneumatik

Elektrik

Hidrolik

Mekani k

PEMILIHAN MEDIA KERJA dan MEDIA KONTROL

FAKTOR YANG PERLU DIPERHATIKAN 1. Keandalan komponen 2. Usia pemakaian

3. Ketersediaan suku cadang 4. Jenis dan kecepatan gerakan 5. Kemudahan pemasangan, perawatan, dan pengembangan

Mengapa

kita menggunakan PNEUMATIK

1. Bahan baku melimpah

2. Penyimpanan dan pengangkutan mudah

3. Tidak peka terhadap temperatur 4. Instalasi bersih

5. Konstruksi sederhana 6. Kecepatan kerja tinggi

7. Aman terhadap beban lebih

 Memerlukan alat pembangkit tekanan

 Bising

 Hanya efisien untuk gaya yang kecil (Kurang dari 30 kN)

KOMPRESOR DAN TANGKI

PENGERING UDARA

UNIT PELAYANAN UDARA (Air Service Unit) = fluida residu = oli UPU Tanpa lubricator

JENIS KATUP PNEUMATIK

1. Katup Kontrol Arah

Katup 3/2, 4/2, 4/3, 5/2 2. Katup Satu Arah

Check Valve 3. Katup Kontrol Aliran

Throttle valve, One way flow control valve, Shuttle valve, Two pressure valve,

Quick exhaust Valve 4. Katup Kontrol Tekanan

Katup pengatur tekanan Katup pembatas tekanan 5. Katup Kombinasi

KONFIGURASI DAN KONSTRUKSI

KATUP KONTROL ARAH

1. Posisi peralihan (penggeseran) katup digambarkan dengan segi empat. 2. Jumlah segi empat yang berdekatan menunjukkan berapa banyak posisi

peralihan.

3. Garis menunjukkan jalan (lintasan), sedang anak panah menunjukkan arah aliran.

4. Posisi menutup ditunjukkan di dalam segi empat dengan garis siku-siku. 5. Pertemuan lintasan (lubang) aliran digambarkan dengan sebuah titik. 6. Sambungan (lubang-lubang saluran masuk dan saluar keluar)

ditunjukkan dengan garis yang menempel pada sisi luar segi empat yang menggambarkan posisi normal atau awal.

7. Posisi lain diperolah dengan menggeser segi empat sampai lubang-lubang alirannya bertemu dengan sambungan-sambungannya.

8. Posisi penggeseran (pemindahan) dinyatakan dengan huruf-huruf kecil a,b,c,...dan o

9. Posisi normal / netral / off /awal biasanya berada pada kotak nomor dua dari kiri

10.Penamaan katup dinyatakan dengan jumlah sambungan dan jumlah posisi penggeserannya, contoh katup 3/2, 4/3, 5/2, dll

SISTEM PENOMORAN KATUP

Lubang / sambungan Sistem angka Sistem huruf Lubang / sambungan tekanan 1 P

Lubang / samb. pembuangan 3, 5 R, S, T Lubang / sambungan keluaran 2, 4 A, B Saluran pengaktifan :

Membuka aliran dari 1 ke 2 12 Z (katup 3/2) Membuka aliran dari 1 ke 2 12 Y (katup 5/2) Membuka aliran dari 1 ke 4 14 Z (katup 5/2)

12 (Z) 14 (Z) 12 (Y) 2 1 3 4 2 5 1 3

CARA KERJA KATUP

2 1 ₃ OFF ON 2 1 3 2 1 3 4 3 1 2 OFF ON 4 2 1 3 4 2 1 3

2 1 ₃ OFF ON 2 1 3 2 1 3

4 3 1 2 OFF ON 4 2 1 3 4 2 1 3

PENGGERAK KATUP

1. Kontrol manual •Tombol tekan •Tuas •Pedal 2. Kontrol mekanik •Plunyer •Rol •Pegas 3. Kontrol pneumatik •Tekanan udara 4. Kontrol elektrik •Solenoid 5. Kontrol kombinasi •Elektrik dan pneumatik Pull/push button Lever Pedal MANUAL : Spring Plunger Roll MECHANICAL :

AKTUATOR PNEUMATIK

Aktuator pneumatik bisa diuraikan pada dua kelompok, yaitu : 1. Aktuator Gerak lurus (gerakan linier)

 silinder kerja tunggal (Single acting cylinder)  silinder kerja ganda (Double acting cylinder) 2. Aktuator Gerak putar (gerakan rotasi)

 motor udara

 silinder gerak putar (rotary cylinder) AKTUATOR GERAK LURUS

AKTUATOR ROTARI

DIAGRAM RANGKAIAN

2 1 3 2 1 3 4 2 5 1 3 2 1 3 4 2 5 1 3 2 1 3

Rangkaian kontrol langsung Rangkaian kontrol tak langsung

A B A B

A. Pada Silinder kerja tunggal B. Pada Silinder kerja ganda

Shuttle Valve ( OR Gate )

Untuk rangkaian yang membutuhkan dua atau lebih sinyal input

Input

Output

A

B

X

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Two Pressure Valve ( AND Gate )

Untuk rangkaian yang membutuhkan dua atau lebih sinyal input sekaligus

Input

Output

A

B

X

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

GAMBAR APLIKASI OR DAN AND GATE

4 2 5 1 3 2 1 3 2 1 3 A1 2 1 3 1 1 2 1 1 2 2 1 3 A0 A1 A B C D

2

1

₁

₂

One Way Flow Control Valve (Check Throttle)

Untuk mengatur / memperlambat gerakan aktuator

Time Delay Valve

Fungsi : Untuk Menunda gerakan aktuator

Time delay valve, normally closed

METODE CASCADE

Metode cascade digunakan untuk mengatasi adanya sinyal konflik,

sehingga mudah digunakan sebagai acuan untuk membuat rangkaian yang komplek sekalipun, dengan urutan langkahnya adalah sebagai berikut :

1. Buat persamaan geraknya

2. Bagi dalam group-group, dimana dalam satu group hanya terdapat satu gerakan untuk tiap silindernya

3. Identifikasi sensor atau limit switch yang dibutuhkan, yang ada dalam satu group tempatkan diatas, sedang yang

berlainan group tempatkan dibawah

4. Buat rangkaian cascadenya, dengan ketentuan :

• Tiap group membutuhkan satu jalur perbekalan (supply line), sehingga jumlah jalur perbekalan sama dengan jumlah group

• Untuk memindahkan antar jalur perbekalan dibutuhkan katup pembalik, yang menggunakan katup 4/2 atau 5/2 • Jumlah katup pembalik sama dengan jumlah group

dikurangi satu

5. Jalur perbekalan terakhir harus ada tekanan udara 6. Lengkapi rangkaian pneumatiknya

RANGKAIAN SISTEM CASCADE

4 2 5 1 3 4 2 5 1 3 4 2 5 1 3 4 2 5 1 3 4 2 5 1 3

RANGKAIAN SISTEM SHIFT REGISTER

2 1 3 2 1 3 2 1 3

Secara umum penggambaran sistem shift register

sama dengan sitem cascade, bedanya terletak pada : 1. Jumlah katup pembalik

SENSOR

Macam-macam sensor :

1. Sensor dengan kontak (fisik), contoh sensor dengan rol 2. Sensor tanpa kontak

A. Kapasitif : untuk semua benda B. Induktif : khusus untuk logam

C. Optik : untuk benda yang terang D. Magnetik: khusus untuk logam

SWITCH

Switch dikelompokkan menjadi 2, yaitu :

1. Switch single kontaktor, yang terdiri dari : a. Normal terbuka (NO)

b. Normal tertutup (NC)

c. Posisi pilihan (change over contactor) 2. Switch multi kontaktor

RELAY

Relay berfungsi untuk : 1. Memperbanyak kontak

PRINSIP KERJA SOLENOID

Solenoid bekerja berdasarkan prinsip dasar Elektromagnet, apabila konduktor (kabel tembaga) dibentuk menjadi lilitan (koil) dan arus listrik mengalir melalui konduktor, maka akan terjadi electromotive

ELEKTRO PNEUMATIK

2 1 3 Y 1 +24V 0V Y 1 S1 3 4 1

CONTOH RANGKAIAN EP UNTUK GERAKAN (A+B+A-B-)

4 2 5 1 3 Y 1 Y 2 4 2 5 1 3 Y 3 Y 4 BO B1 A0 A1 +24V 0V Y 1 S1 3 4 B1 3 4 Y 1 Y 1 Y 1 A1 A0 1 2 4 5

SINYAL KONFLIK

Untuk mengatasi adanya sinyal konflik, maka dapat menggunakan relay yang dipasang dengan ketentuan sebagai berikut :

1. Input selalu dipasang seri dengan relay , selanjutnya di latching dengan kontaktor yang ada pada relay tersebut

2. Relay berikutnya dapat ON bila relay sebelumnya sudah ON 3. Bial relay terakhir ON, maka relay pertama harus OFF

Input 1 K 1 Input 2 K 2 Input n K n K1 Kn K(n-1) K1 K2 Kn

KARAKTERISTIK HIDROLIK

1. Tidak rusak karena adanya beban lebih

2. Bisa digunakan untuk gaya yang besar ( diatas 30 kN) 3. Konstruksinya sederhana

4. Fluida kerja tidak kompresibel, sehingga gerakan aktuatornya konstan

5. Memerlukan system pembangkit tekanan

6. Bila ada kebocoran, lingkungan menjadi kurang bersih 7. Kecepatan gerak aktuatornya rendah

UNIT PEMBANGKIT (POWER UNIT)

Unit pembangkit terdiri dari : 1. Motor listrik

2. Pompa

3. Katup relief bertekanan 4. Manometer 5. Tangki M P T Pengukur Tekanan Relief Vave Reservoir

Motor Listrik dan Pompa Hidrolik

AKUMULATOR

Akumulator berfungsi untuk menyimpan energi hidrolik, yang dapat digunakan untuk :

1.Mengatasi kebutuhan puncak

AKTUATOR HIDROLIK

Aktuator gerak lurus (silinder hidrolik)

Aktuator gerak putar (motor hidrolik)

CONTOH RANGKAIAN

P T Ts A B P T P T Ts A B P T

GERAK SQUENSIAL

P T Ts A B P T A B A B B A P T B A P T A B

Gerak squensial adalah gerakan dimana gerakan berikutnya sangat dipengaruhi oleh gerakan sebelumnya

ELEKTRO HIDROLIK

Rangkaian elektro hidrolik terdiri dari dua : 1. Rangkaian hidrolik 2. Rangkaian elektrik +24V 0V Y 1 S1 3 4 1 P T Ts A B P T Y 1