About Pneumatik (Pengertian, Asal mula dan simbol Pneumatik)
Pneumatik (bahasa Yunani: πνευματικός, pneumatikos) berasal dari kata dasar “pneu” yang berarti udara tekan dan “matik” yang berarti ilmu atau hal-hal yang berhubungan dengan sesuatu(udara); sehingga arti lengkap pneumatik adalah ilmu/hal-hal yang berhubungan dengan udara bertekanan.
SEJARAH PNEUMATIK :
Pneumatik di ciptakan oleh Macron Matik dari bangsa eropa pada tahun 1889.Awalnya pneumatik hanya berupa sebuah kumpulan udara yang di berikan sedikit tenaga manusia yang kita sebut juga alat nya bernama pompa tetapi tidak hanya itu saja macron berfikir untuk mengembang alat tersebut agar bisa mendorong benda dengan menggunakan tekanan udara macron mulai merubah design alat tersebut dan pada tahun1995 macron berhasil menciptakan alat yang bisa mendorong benda dengan tekan udara yang disebut cylinder,single acting, return yang di pergunakan untuk mendorong suatu benda tapi dengan bantuan menggunakan alat kompersor awal percobaan yang di dorong benda tersebut berupa kayu berbentuk kontak setelah berhasil menyempurnakan alat tersebut macron mempublikasikan kepada masyarakat umum dan masyarakat umum sangat senang menggunakan alat ciptaan macron tetapi tidak lama bertahan pada tahun 2000 ciptaan macron di sempurnakan oleh Busten Matik yaitu adik dari Macron Matik,Busten Matik hanya menambahkan one-way flow control valve yang di pergunakan untuk mengatur kecepatan masuk dan keluarnya katup Busten Matik mempublikasikan kepada masyarakat umum dan masyarakat umum semua menggunakan keperluan untuk industri besar maupun industri kecil dan pneumatik di kembang semakin maju hingga dapat digunakan sebagai pintu kereta,mesin press dan menggeser benda seperti kardus dll.
Alat ciptaan Busten Matic di kembangkan lagi dengan mensempurnakan single acting cylinder yang bisa di kendalikan masuk dan keluar sesuka hati kita dan menciptakan 3/n arah katup dan 2/n arah katup berguna untuk membantu masuk dan keluar single acting cylinder sesuka hati kita tanpa harus menggunakan one-way flow control valve pada tahun 2006.
Akan tetapi alat ciptaan Busten Matic di kembangkan lagi oleh Austin Barcker pada tahun 2007 dengan membuat double acting cylinder sama seperti single acting cylinder fungsi nya akan tetapi double acting cylinder dapat mengeluarkan dorongan yang sangat kuat di bandingkan dengan single acting cylinder dan ciptaan Austin Barcker di gunakan hingga saat ini.
SIMBOL-SIMBOL PNEUMATIK DAN FUNGSINYA
I. Sistem kontrol pneumatik
Sistem kontrol pneumatik terdiri dari beberapa komponen sinyal dan bagian kerja. Komponen-komponen sinyal dan kontrol menggunakan rangkaian atau urut-urutan kerja dari bagian kerja yang disebut sebagai katup (valve). Ada sementara orang yang menyebut ventil (dari bahasa Jerman atau Belanda). Jadi katup pneumatik adalah perlengkapan pengontrol ataupun pengatur, baik untuk mulai (start), berhenti (stop), arah aliran angin.
Untuk memudahkan membaca fungsi dari setiap jenis katup yang akan digunakan, maka secara internasional digunakan sebagai fungsi katup-katup tersebut. Katup-katup yang dimaksud misalnya dari jenis konstruksi katup bola, katup cakra, katup geser, dan sebagainya. Hal ini tidak ubahnya dengan perlengkapan listrik bahwa yang digambar pada suatu gambar kerja adalah bukan benda-benda atau alat-alat listrik secara fisik, melainkan digambar secara simbol-simbol dari setiap komponen peralatan listrik tersebut. Sejauh ini simbol-simbol katup pneumatik (bahkan untuk bidang hidrolik pun) secara internasional yang sudah beredar dan diakui oleh beberapa negara adalah seperti yang telah ditegaskan oleh DIN 24300 yaitu yang mengikuti rekomendasi CETOP (Comite Europeen des Transmissions Oleohydrau-liques et Pneumatiques) dan ISO/R 1219 –1970
Penamaan katup ditentukan berdasarkan banyaknya lubang pada salah satu posisi per banyaknya posisi dalam setiap lubang juga posisi awal dari katup. Posisi normal katup selalu berada pada posisi sebelah kanan, sehingga simbol-simbol saluran selalu diletakkan pada kotak sebelah kanan (lihat gambar 2).
Katup pada gambar 2 di atas mempunyai dua lubang yaitu lubang P dan lubang A dimana lubang P adalah tempat masuknya udara bertekanan ke dalam katup, sedangkan lubang A adalah lubang keluaran udara dari dalam katup. Katup tersebut mempunyai dua posisi yaitu posisi tertutup (kotak sebelah kanan) dan posisi terbuka (kotak sebelah kiri), sedangkan pada posisi normal katup tersebut berada pada posisi tertutup (kotak sebelah kanan alirannya tertutup).
Katup pada gambar 3 di bawah mempunyai dua lubang seperti halnya katup pada gambar 2, dan katup tersebut mempunyai dua posisi yaitu posisi terbuka (kotak sebelah kanan) dan posisi tertutup (kotak sebelah kiri). Pada posisi normal katup tersebut berada pada posisi terbuka (terdapat arah panah dari P ke A menandakan aliran terbuka).
Menurut fungsinya katup-katup pneumatik secara garis besar dibagi menjadi 6 (enam) kelompok, yaitu: 1) katup pengarah atau directional way valve, 2) katup non-balik atau non-return valve, 3) katup pengontrol tekanan atau pressure control valve, 4) katup pengontrol aliran atau flow control valve, 5) katup penutup atau shut-off valve, dan 6) katup-katup kombinasi atau combination valves.
Tetapi yang akan dibahas pada pertemuan kali ini adalah poin yang pertama yaitu katup pengarah (directional way valve), sedangkan katup-katup lainnya akan dibahas pada pertemuan atau kesempatan berikutnya.
Katup Pengarah (directional way valve)
Katup pengarah adalah perlengkapan yang menggunakan lubang-lubang saluran kecil yang akan dilewati oleh aliran angin, terutama untuk mulai (start) dan berhenti (stop) serta mengarahkan aliran itu.
Dalam membuat diagram rangkaian (circuit diagram) pneumatik, setiap jenis katup yang digunakan harus digambarkan secara simbol-simbol saja. Simbol-simbol ini hanya untuk menunjukkan fungsinya, bukan merupakan prinsip kerja dari konstruksi katupnya. Untuk memahami dan cara menggambar katup pengarah, perhatikan Gambar 4 s/d 9 di bawah ini dan harap disimak dengan sebaik-baiknya.
Pada katup-katup yang dapat diatur (disetel) kembali, misalnya dengan pegas pengembali (spring return) maka posisi normal ditentukan sebagai posisi perubahan diambil dengan menggerakkan bagian-bagian dari katup ketika katup tersebut tidak dihubungkan. Posisi awal adalah bahwa posisi diambil dengan menggerakkan bagian-bagian katup setelah pemasangan dalam sistem dan menghubung-kan tekanan yang mencatu (men-supply), misalnya secara manual, mekanik, elektrik, dan yang dimaksud dalam perubahan program awal. Dengan kata lain, posisi normal adalah posisi katup sebelum mendapat gerakan kontrol.
Katup pada gambar 4 di atas mempunyai tiga lubang yaitu lubang P, lubang A dan lubang R, dimana lubang P adalah tempat masuknya udara bertekanan ke dalam katup, lubang A adalah lubang keluaran udara dari dalam katup yang akan dihubungkan ke komponen berikutnya, sedangkan lubang R adalah lubang pembuangan udara ke atmosfir. Katup tersebut mempunyai dua posisi yaitu posisi tertutup (kotak sebelah kanan) dan posisi terbuka (kotak sebelah kiri). Pada posisi normal katup tersebut berada pada posisi tertutup (karena aliran udara dari lubang P ke lubang A ditutup), sedangkan lubang A tersambung ke lubang pembuangan R, artinya udara yang telah melakukan kerja dibuang melalui lubang A ke lubang g R.
Gambar 5 Katup antara lubang P ke lubang A terbuka, sedang lubang R tertutup
Gambar 6 Katup yang mempunyai 4 lubang dan 2 posisi
Setiap katup dilengkapi dengan pembuangan udara yang telah dianggap selesai melakukan tugas. Model pembuangan udara bekas itu ada dua alternatif yaitu dibuang secara langsung dan lewat saluran penghubung (Gambar 4 s/d 9). Pada umumnya juga telah dilengkapi dengan peredam (silencer) supaya saat udara angin tidak menimbulkan kebisingan. Alat peredam suara ini biasanya tidak nampak dari luar secara fisik, melainkan dibuat sembunyi sehingga tidak akan nampak sama sekali.
Untuk menjamin bahwa katup dipasang dengan tepat maka setiap saluran penyambungnya diberi tanda huruf besar atau angka. Tanda-tanda itu dibuat supaya saat membuat rangkaian diagram pneumatik menjadi lebih mudah mengkonstruksi-nya. Tanda-tanda saluran yang umum digunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 1 berikut ini. Tanda dan penomoran itu telah merujuk kepada ISO-1219.
Manfaat pemberian tanda-tanda ini adalah untuk memudahkan saat pemasangan awal atau membuat konstruksi baru, atau mungkin untuk pengecekan karena harus melakukan rekonstruksi, perbaikan, dan sebagainya. Hal ini penting jika jumlah katup-katup sebagai komponen rangkaian diagram pneumatik banyak sekali. Jumlah katup pengarah banyak sekali macamnya, untuk itu perlu penulis ringkas seperti terlihat pada gambar 10 di bawah ini. Jika sedang mengamati katup dari jenis katup pengarah maka yang pertama diperhatikan adalah jumlah lubangnya. Dihitung dulu jumlahnya, misalnya 2, 3, 4, 5, 6, dan seterusnya. Setelah itu baru melihat jumlah posisinya, misalnya 2, 3, dan mungkin 4 posisi. Terakhir adalah mengambil kesimpulan bahwa katup pengarah itu berpenandaan 2/2-way, 3/2-way, 4/2-way, 5/2-way, 3/3-way, 4/3-way, dan sebagainya.
Katup Kontrol Arah ( KKA )
Katup kontrol arah adalah alat atau instrumentasi pneumatic yang berfungsi sebagai switch/saklar aliran udara. Pensaklaran yang diaplikasikan memiliki banyak sistem, diantaranya memakai coil selenoid, penggerak tangan atau mekanik lain. KKA juga difungsikan sebagai serangkaian fungsi logika atau timer pneumatik.
- Simbol Pneumatik :
Cara membaca simbol katup pneumatik sebagai berikut :
simbol-simbol katup kontrol arah sebagai berikut :
2. Penomoran pada Lubang
Sistem penomoran yang digunakan untuk menandai KKA sesuai dengan DIN ISO 5599. Sistem huruf terdahulu digunakan dan sistem penomoran dijelaskan sebagai berikut :
3. Metode Pengaktifan
Metode pengaktifan KKA bergantung pada tugas yang diperlukan . Jenis pengaktifan bervariasi ,
seperti secara mekanis, pneumatis, elektris dan kombinasi dari semuanya. Simbol metode pengaktifan
diuraikan dalam standar DIN 1219 berikut ini :
Contoh Simbol Aplikasi KKA sebagai berikut:
Contoh solenoid valve/katup kontrol arah :
Actuator Cylinder adalah katup yang digunakan untuk menggerakkan beban berat.
Memiliki 2 type, single action dan double action. Single action dimana pergerakan batang aktuator setengahnyadilakukan oleh pegas, sedangkan double action dua pergerakan keluar dan kedalam sama2 dilakukan oleh pneumatic. Berikut ini adalah symbol dan gambar actuator :
System single action, input di bagian belakang pneumatic akan mendorong batang keluar. Jika udara pneumatic off maka batang kembali kebelakang dengan pegas. System double action, dua input pneumatic digunakan untuk mendorong batang keluar dan kedalam.
Berikut ini tabel jenis cylinder lengkap :
Check Valve merupakan valve dengan mekanisme nonreturn, sistem pegas dan katupnya hanya memperbolehkan aliran udara lewat dengan satu arah saja.
Check valve ini banyak digunakan pada rangkaian pengaman2 pneumatic. Symbol dari chek valve adalah sebagai berikut :
Contoh chek valve adalah sebagai berikut:
Valve Aplikasi Khusus yaitu valve OR, valve AND, valve quick exhaust, flow control valve, regulator control valve :
- valve OR memiliki fungsi kerja OR dimana bila salah satu inputnya aktif maka output akan aktif
- valve AND memiliki fungsi kerja AND dimana mengharuskan semua inputnya aktif untuk mengaktifkan output
- valve quick exhaust untuk melakukan pembuangan udara yang cepat bila input tanpa udara
- flow control valve digunakan untuk mengatur aliran udara yang masuk ke dalam jalur pneumatic
- regulator control valve, berfungsi sama dengan flow control valve tetapi memiliki tambahan mekanisme non return valve
Sistem Sumber Udara Pneumatic merupakan perangkat yang menghasilkan udara pneumatic berserta perangkat yang ada pada jalur udara pneumatic.
- Penyedia udara/Kompressor adalah mesin yang menghasilkan udara pneumatic dengan tekanan kerja yang dipakai dalam sistem pneumatic (2,5 ~ 7 bar)
- Tangki atau pengumpul udara/header berupa sistem pengumpul udara pneumatic (storage) sementara sebelum distribusi
- Filter digunakan untuk menyaring udara pneumatic dari kotoran. Penyaring filter ini disesuaikan dengan kebutuhan udara pneumatic
- Driyer /pengering digunakan untuk mengeringkan udara pneumatic dari uap air
- Pemisah air, sistem pemisah air ini biasanya dibuat dalam suatu sistem yang lengkap dengan pressure regulator. Digunakan untuk memisahkan kadar air dalam udara pneumatic
- System pelumas, digunakan untuk aplikasi kusus terhadap instrumentasi pneumatic
- Meter pneumatic /manometer berupa indikator tekanan pada suatu jalur atau tangki pneumatic
- Sumber tekanan berupa terminal dari suatu header atau jalur lain
Perancangan Sistem Kontrol Pneumatik
Dalam suatu sistem kontrol pneumatik terdapat arsitektur dan bagian-bagian yang menyangkut fungsi kerja alat tersebut. Perancangan sistem kontrol pneumatik mengacu pada system diagram alir. Diagram rangkaian harus digambar dengan tata cara penggambaran yang benar. Karena hal ini akan memudahkan seseorang untuk membaca rangkaian , sehingga mempermudah pada saat merangkai atau mencari kesalahan system pneumatik. Tata letak komponen diagram rangkaian harus disesuaikan dengan diagram alir dari mata rantai kontrol yaitu sebuah sinyal harus mulai mengalir dari bawah menuju ke atas dari gambar rangkaian. Elemen yang dibutuhkan untuk catu daya akan digambarkan pada bagian bawah rangkaian secara symbol sederhana atau komponen penuh dapat digunakan. Pada rangkaian yang lebih luas , bagian catu daya seperti unit pemelihara, katup pemutus dan berbagai distribusi sambungan dapat digambarkan tersendiri.
Diagram alir mata rantai kontrol dan elemen-elemennya digambarkan sebagai berikut :
Tata Letak Rangkaian
Yang dimaksud tata letak rangkaian adalah diagram rangkaian harusdigambar tanpa mempertimbangkan lokasi tiap elemen yang diaktifkan secara fisik. Dianjurkan bahwa semua silinder dan katup kontrol arah digambarkan secara horisontal dengan silinder bergerak dari kiri ke kanan, sehingga rangkaian lebih mudah dimengerti.
Contoh : Batang piston silinder kerja ganda bergerak keluar jika tombol tekan atau pedal kaki ditekan. Batang piston kembali ke posisi awal setelah keluar penuh dan tekanan pada tombol atau pedal kaki dilepas.
Masalah di atas dipecahkan oleh rangkaian kontrol dengan tata letak gambar diagram berikut ini. Gambar 1.5 menunjukkan perbedaan antara posisi gambar dengan lokasi benda/elemen sesungguhnya.
Pada praktiknya katup V1 terletak pada posisi akhir langkah keluar silinder. Pada diagram rangkaian elemen V1 digambar pada tingkat sinyal masukan dan tidak mencerminkan posisi katup. Penandaan V1 pada posisi silinder keluar penuh menunjukkan posisi sesungguhnya dari katup V1 tersebut. Diagram rangkaian memperlihatkan aliran sinyal dan hubungan antara komponen dan lubang saluran udara. Diagram rangkaian tidak menjelaskan tata letak komponen secara mekanik. Rangkaian digambar dengan aliran energi dari bawah ke atas. Yang terdapat dalam rangkaian meliputi sumber energi, masukan sinyal, pengolah sinyal, elemen kontrol akhir dan elemen penggerak (aktuator). Posisi katup pembatas ditandai pada aktuator. Jika kontrol rumit dan terdiri dari beberapa elemen kerja, rangkaian control harus dibagi ke dalam rangkaian rantai kontrol yang terpisah. Satu rantai dapat dibentuk untuk setiap fungsi grup.
Regards,
Elsya.
