pneumatik di rel ka

8/16/2019 Pneumatik Di Rel KA

1/31

TUGAS AKHIR

SISTEM PNEUMATIK PADA MODEL

PALANG PINTU OTOMATIS KERETA API SATU

PERLINTASAN

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Dalam Meraih

Gelar Sarjana Strata Satu (S1)

Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Muhamad Ari Wibowo

01301-127

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS MERCU BUANA

JAKARTA


2/31

LEMBAR PENGESAHAHAN

SISTEM PNEUMATIK PADA MODEL

PALANG PINTU OTOMATIS KERETA API SATU

PERLINTASAN

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Meraih Gelar

Sarjana Teknik (S1) Pada Fakultas Teknologi Industri

Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana

Disetujui dan Diterima Oleh :

Koodinatir Tugas Akhir

Nanang Ruhyat. ST. MT

Pembimbimg I Tugas Akhir Pembimbing II Tugas Akhir

Prof. Ir. Djoko W Karmiadji, MSME, Ph, D R. Ariosuko, Dh. Ir


3/31

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS MERCU BUANA

JAKARTA

LEMBAR PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Muhamad Ari Wibowo

Nim : 01301-127

Jurusan :Teknik Mesin

Fakultas :Teknologi industri

Menyatakan dengan ini sesungguhnya bahwa Tugas Akhir yang saya buat dan susun ini

merupakan hasil pemikiran serta karya saya seorang. Tugas Akhir ini tidak di buat oleh

pihak lain baik alat itu sendiri, kecuali kutipan-kutipan referensi yang telah disebutkan

sumbernya.

Jakarta, Juli 2007

Muhamad Ari Wibowo


4/31

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan

berkat, rahmat dan karunianya yang berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan

penulisan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya.

Penulisan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi kurikulum jurusan Teknik

Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana yang diwajibkan kepada

setiap Mahasiswa Teknik Mesin. Penulisan dan penyusunan Tugas Akhir ini juga

merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Strata Satu (S1).

Penulis melakukan Tugas Akhir dengan judul “Sistem Pneumatik Pada Model

Palang Pintu Perlintasan Kereta Api Satu Perlintasan”. Bahasan yang diambil secara

umum meliputi komponen-komponen alat tersebut serta teori dasar tentang alat itu

sendiri.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang

sebesar-besarnya yang diajukan kepada :

1. Bpk. Ir. Yuriadi Kusuma Msc., selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Mercu Buana.

2. Bpk. Ir. Rully Nutranta. M.eng., Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas

Mercu Buana.


5/31

3. Bpk.. Dr. Ir. Djoko Wahyu Karmiadji, MSME. Selaku Pembimbing Tugas Akhir I.

4. Bpk. R. Arisuko Dh.Ir., selaku Koordinator Tugas Akhir dan pembimbing II.

5. Bpk Nanang Ruhyat. ST. MT, Selaku Koordinator Tugas Akhir

6. Kepada orang tua penulis yang telah memberi banyak dorongan moril, material

maupun doa untuk membantu penyelesaian tugas akhir ini.

7. Alm. Ayah yang memberi saya inspirasi dan ibu yang memotivasi dalam

penyelesaia tugas akhir penulis.

8. Adik-adik penulis yang banyak memberi masukan.

9. Yudo,Adri, Yosep, Verry, kawan-kawan yang telah berbuat banyak untuk tugas

akhir penulis. Terima kasih semua.

10. Saepul, Tata, Ami, Yudi, Iwan, Ibnu, Herry, Ozi, Brata, Nurhadi, Aris, Santoso yang

banyak membantu penulis dan rekan-rekan lain angkatan 2001. Thanks Brothers.

11. Roy, Andre, Dado, Muri, Yudi yang telah meminjamkan computer untuk penulis.

12. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin yang telah banyak membantu dalam

penyusunan tugas akhir ini.

13. Semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini

hingga selesai yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Semoga bantuan yang telah diberikan tersebut mendapat berkah yang setimpal

dari Allah SWT.


6/31

Penulis menyadari kendati telah diupayakan sedemikian rupa tentunya masih

banyak terdapat kekurangan dan kesalah-kesalahan yang melekat pada penulisan Tugas

Akhir ini.

Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca khususnya rekan-

rekan Mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana.

Wassalamualaikum Wr. Wb

Jakarta, Agustus 2007

Penulis


7/31

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... i

LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................. ii

KATA PENGANTAR .................................................................................. iii

DAFTAR ISI ............................................................................................... vi

DAFTAR TABLE ............................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... x

NOTASI ........................................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang......................................................................................... 1

1.2. Tujuan penulisan..................................................................................... 2

1.3. batasan masalah....................................................................................... 2

1.4. Metodelogi penulisan.............................................................................. 3

1.5. Sistematika penulisan.............................................................................. 4

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pneumatik ................................................................................... 6

2.2 Pengaturan Logika Pneumatik ........................................................... 8

2.2.1 Rangkaian Logika AND ............................................... 9


8/31

2.2.2 Rangkaian Logika OR ............................................... 9

2.2.3 Rangkaian Logika NOT ............................................... 10

2.2.4 Rangkaian Logika Memori ............................................... 11

2.3 Komponen Pneumatik ....................................................................... 12

2.4 Komponen Pendukung Pneumatik ............................................... 14

BAB III SISTEM PNEUMATIK PERLINTASAN KA

3.1 Fungsi Alat ................................................................................... 20

3.2 Rangkaian Pneumatik ....................................................................... 20

3.3 Komponen Pneumatik ....................................................................... 24

3.4 Sistem Pneumatik ....................................................................... 25

3.5 Distribusi Udara ................................................................................... 27

3.6 Peralatan Pendukung ....................................................................... 29

3.7 Sensor Photoelektrik ....................................................................... 30

BAB IV ANALISA PERHITUNGAN SISTEM PNEUMATIK

4.1 Proses Pneumatik ................................................................................... 34

4.1.1 Sistem Pneumatik ........................................................... 34

4.1.2 Kompresor ...................................................................... 35

4.1.3 Valve .................................................................................. 36

4.1.4 Aktuator ...................................................................... 36

4.1.5 Silinder Ganda .......................................................... 40

4.2 Perhitungan Silinder ...................................................................... 41


9/31

BAB V KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan............................................................................................. 48

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


10/31

ABSTRAK

Silinder pneumatik yang digunakan oleh penulis pada perancangan Tugas Akhir

ini adalah tipe silinder kerja ganda. Silinder kerja ganda pada sistem ini digunakan

untuk menggerakkan palang pintu pada lintasan kereta api. Dalam pembuatan alat

dengan sistem pneumatik ini, digunakan kompresor dengan tipe kompresor torak

dengan spesifikasi tekanan 793 kpa, power 1,5 kw, kapasitas 175 liter. Valve yang

digunakan adalah jenis valve yang menggunakan satu buah katup 5/2 yang bekerja

untuk mempengaruhi atau mengatur jalan atau lintasan yang diambil oleh akiran udara,

terutama saat start stop arah aliran.

Dari hasil perhitungan didapat, bahwa sistem pneumatik pada palang pintu

otomatis satu perlintasan menggunakan daya 132,383 Watt dan usaha 1588,6 J.


11/31

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Katup Lima Lubang …………………………………………….. 10

Gambar 2.2 Katup Kontrol Kecepatan………………………………………... 25

Gambar 2.3 Tampak Depan Katup Togle…………………………………….. 26

Gambar 2.4 Selang……………………………………………………………. 26

Gambar 2.5 Tampak Depan Nepel……………………………………………. 27

Gambar 2.6 Silinder Kerja Ganda…………………………………………….. 29

Gambar 2.7 Sistem Pneumatik Sederhana……………………………………. 31

Gambar 2.8 Silinder Kerja Tunggal…………………………………………... 34

Gambar 2.9 Silinder Gerak Tunggal………………………………………….. 35

Gambar 2.10 Aktuator Linier Dan Rotari……………………………………… 36

Gambar 3.1 Air Cylinder/Standart Type Series MB………………………….. 37

Gambar 3.2 Luas Permukaan Silinder………………………………………... 37

Gambar 3.3 Arah Dan Kecepatan Alir Fluida………………………………… 38


12/31

NOTASI

SIMBOL KETERANGAN SATUAN

A Luas Permukaan m2

D Diameter m

f Koefisien Kerugian Gesek -

F Gaya N

Fth Gaya Piston N

g Gravitasi N

hf Kerugian Gesek m

L Langkah kerja m

p Tekanan N/m2

p Konversi Head Loss N/m2 [Kg/m.s2]

P Daya Kompresor W

P Daya J/s

Re Bilangan Reynold -

s Jarak m

t Waktu s

v Kecepatan Alir m/s

W Usaha J

π Jari-jari m

μ Dinamik Viskositas N.m/s

ρ Massa Jenis kg/m3


13/31

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Teknologi yang semakin berkembang industri yang semakin pesat menuntut kita

untuk terus mengembangkan ide-ide tentang bagaimana peralatan sederhana dengan

sistem yang serba praktis menjadi peralatan dengan sistem yang lebih komplek dan

otomatis dapat mendukung proses produksi.

Di jaman yang serba modern dan teknologi yang semakin canggih, maka

diperlukan suatu alat penunjang yang memenuhi segala kriteria yang dibutuhkan oleh

pasar sehingga alat tersebut akan berguna dan berfungsi dengan baik di pasaran

Melihat kondisi masyarakat kita yang sangat jauh tertinggal dibidang teknologi

maka kita hendaknya memaksimalkan potensi yang ada untuk mengejar segala

ketertinggalan khususnya dibidang teknologi maka penulis berinisiatif membuat alat

perlintasan palang pintu otomatis kereta api satu perlintasan yang bertujuan untuk

menekan tingkat angka kecelakaan yang terjadi di jalan raya.


14/31

Proses kerja suatu produksi membutuhkan sistem kontrol. Pada dasarnya sistem

kontrol merupakan kumpulan dari peralatan elektronika dan mekanik yang ditempatkan

untuk menjamin stabilitas, keakuratan dan proses transisi objek tanpa merusak objek

dan peralatan produksi lain dalam sebuah proses kerja atau kegiatan manufakturing.

Sistem kontrol dapat terwujud dalam berbagai macam bentuk, variasi dan skala

implementasi yang luas. Mulai dari pembangkit tenaga (power plant) sampai teknologi

semikonduktor. Dikarenakan kemajuan teknologi yang sangat cepat pada saat ini tugas

kontrol yang kompleks sekalipun dapat dicapai dengan menggunakan sistem kontrol

dengan otomatisasi yang tinggi.

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini, yang berjudul “Sistem Perlintasan

Palang Pintu Otomatis Kereta Api Satu Perlintasan” adalah untuk :

1.2.1 Menerapkan teknologi sistem pneumatik sebagai sumber tenaga gerak.

1.2.2 Mengaplikasikan PLC sebagai sistem kontrol pada gerakan mekanik.

1.2.3 Menerapkan teori yang didapat dari silabus kuliah untuk merancang dan

merealisasikan suatu sistem.

1.2.4 Sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Strata-1 Fakultas Teknologi

Industri di Universitas Mercu Buana.

1.3 Batasan Masalah

Pembahasan materi skripsi ini dibatasi hanya pada hal perancangan dan cara

kerja miniatur sistem perlintasan palang pintu otomatis kereta api satu perlintasan.


15/31

Penulis disini mencoba untuk merancang dan membuat sebuah miniatur perlintasan

palang pintu otomatis kereta api satu perlintasan.

Agar penulisan dan tujuan tugas akhir ini dapat tercapai dengan baik maka

diberikan pembatasan masalah yaitu :

a. Penjelasan sistem pneumatik.

b. Komponen-komponen pneumatik yang terdapat pada alat ini.

c. Gerakan-gerakan yang terjadi pada aquating silinder (Aquator Pneumatik).

1.4 Metodelogi Penelitian

Metode penelitian yang dipakai pada tugas akhir ini adalah :

a. Metode Studi Pustaka

Dalam hal dicari dan dikumpulkan buku-buku referensi yang berhubungan

dengan perancangan alat serta data-data yang diperlukan yang dapat

menunjang dalam perancangan.

b. Metode Studi Literatur.

Membahas tentang teori dasar dari rangkaian-rangkaian pendukung.

c. Metode wawancara

Dengan melakukan tukar pikiran dengan sesama teman mahasiswa yang

lebih berpengalaman serta melakukan bimbingan kepada dosen pembimbing

untuk mendapat petunjuk yang lebih baik lagi dalam penyusunan tugas akhir

ini.


16/31

1.5 Sistematika Penulisan

Sistem penulisan tugas akhir ini terbagi dalam 5 bab yang saling berhubungan.

Adapun kelima bab tersebut adalah :

BAB I : PENDAHULUAN

Menguraikan tentang latar belakang penulisan, tujuan penulisan,

batasan masalah, metodelogi penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II : TEORI DASAR

Berisi tentang teori-teori dasar yang merupakan dasar dari

pembahasan cara kerja dan komponen-komponen pendukung lainnya.

BAB III : SISTEM PNEUMATIK PERLINTASAN KA

Memberikan penjelasan tentang perancangan sistem dan komponen

pneumatik yang digunakan.

BAB IV : ANALISA PERHITUNGAN SISTEM PNEUMATIK

Pada bab ini akan membahas tentang perhitungan komponen yang

digunakan pada sistem perlintasan palang pintu otomatis kereta api satu

perlintasan dengan sistem pneumatik.


17/31

BAB V : KESIMPULAN

Dalam bab ini akan dibahas hasil keseluruhan yang berupa kesimpulan

dari perancangan alat yang dibuat. Serta saran-saran yang diperoleh

untuk pengembangan sistem.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


18/31

BAB II

TEORI DASAR

2.1 Pneumatik

Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak,

keadaan-keadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbangan. Perkataan

pneumatik itu berasal dari perkataan yunani “pneuma” yang berarti “napas” atau

“udara”. Jadi pneumatik berarti: terisi udara atau digerakan oleh udara mampat.

Pneumatik itu merupakan cabang teoritis aliran atau mekanika fluida dan tidak

hanya meliputi penelitian aliran-aliran udara melalui suatu sistem saluran, yang terdiri

atas pipa-pipa, selang-selang dan sebagainya, tetapi juga aksi dan penggunaan udara

mampat.

Jadi pada dasarnya pneumatik merupakan suatu hal yang membahas mengenai

udara yang bergerak. Keadaan dan syarat keseimbangan udara pada perkembangan

industri, udara di hisap dengan menggunakan pompa khusus yang disebut kompresor

dan di mampatkan dari tekanan normal (0,98 bar) sampai tekanan lebih tinggi (8-15 bar)

masuk kedalam sebuah rangkaian pneumatik. Udara mampat digunakan dengan cara

mengalirkan udara yang bertekanan tersebut melalui rangkaian untuk menggerakan

aktuator.


19/31

Jika motor kompresor yang dipakai menggunakan tenaga listrik maka tenaga yang

dihasilkan adalah tenaga listrik. Adapun hal-hal yang harus diperhatikan dalam

konstruksi teknik pneumatik adalah:

1. Perkembangan kecepatan melalui penampang pipa jalan.

2. Pengaruh panjang dan kekasaran dingin pipa atas hambatan aliran gas.

3. Mengurangi hambatan aliran gas pada suatu benda secara garis besar pembagian

pneumatik adalah sebagai berikut:

Adapun pembagian teknis.

a. Pneumatik adalah penyerahan gaya dan energi mekanik seperti: mesin

produksi dan peralatan pengangkutan.

b. Pneumatik kendali dan penyatuan adalah teknik pengolahan sinyal dan data

seperti: pengerjaan cermat dengan menggunakan PLC.

Menurut tenaga kerja.

a. Tekanan yang sangat rendah (1,001-1,1 bar)

b. Tekanan rendah (1,2-2 bar)

c. Tekanan tinggi (2-8 bar)

d. Tekanan sangat tinggi (8-15 bar)

Menurut bidang penggunaan.

a. Penyerahan kerja gaya dan kerja mekanik

1. Pergerakan kerja gaya dan kerja mekanik

b. Pengolahan sinyal dan pengolahan data.

1. Elemen pemasuk dan keluar data, seperti: alat penunjuk dan pencatat

pada PLC


20/31

2. Elemen pengolah data, seperti: tabung hitung analog.

3. Elemen pengut, seperti: Pengut sinyal.

Penggunaan pneumatik sudah lama sekali membantu dalam pelaksanaan

pekerjaan mekanis sederhana, hingga sekarang pneumatik memegang peranan yang

sangat penting dalam bidang otomatisasi. Sebelum tahun 1950 pneumatik telah banyak

digunakan sebagai media kerja dalam bentuk energi tersimpan. Era 1950-an kebutuhan

sensor dan prosesor berkembang sejalan dengan kebutuhan penggerak, perkembangan

ini membantu operasi kerja yang dikontrol dengan menggunakan sensor untuk

mengukur keadaan dan kondisi mesin.

2.2 Pengaturan Logika Penumatik

Sistem pengaturan logika pneumatik menggunakan udara dan fungsi logika

untuk mengendalikan kerja pneumatik atau sistem tenaga fluida lainnya. Sistem

logika ini banyak dipakai karena dapat dioperasikan pada beberapa tingkatan sesuai

dengan keperluan.

Sistem logika ini sebenarnya sudah lama digunakan dalam industri, tapi sistem

pengaturan logika dengan pneumatik kini mulai digunakan dengan beberapa

keuntungan dibanding dengan menggunakan sirkuit elektronik. Pada sirkuit

elektronik mudah terjadi kerusakan akibat beban listrik .yang melebihi tahanannya,

panas dan lain-lain.

Pada dasarnya secara umum sistem pengaturan logika pneumatik terdiri atas

rangkaian DAN ( AND), ATAU (OR), TIDAK (NOT), MEMORI, TIME, serta

gabungan dari rangkaian tadi.


21/31

2.2.1 Rangkaian AND

Dalam rangkaian AND atau dan ini, ada beberapa masukan melalui katup A, B,

C yang dipasang secara seri untuk memberikan keluaran D. Bila masukan hanya ada

A atau B atau C saja maka keluarannya tidak ada, artinya keluaran hanya akan

dihasilkan bila A dan B dan C ada masukan.

Gambar 2.1 Rangkaian Logika AND

2.2.2 Rangkaian OR

Yang dimaksud dengan rangkaian OR adalah bila ada masukan baik itu dari A

atau dari B atau dari C maka akan menghasilkan keluaran D.

Gambar 2.2 Rangkaian Logika OR


22/31

2.2.3 Rangkaian NOT

Rangkaian NOT dapat dilihat pada gambar berikut, keluaran C tidak ada jika

katup A atau B atau keduanya diberikan pada posisi on, tetapi keluaran C akan ada

jika katup dalam posisi tidak ditekan atau off.

Gambar 2.3 Rangkaian Logika NOT

2.2.4 Rangkaian Memori

Rangkaian Memori adalah kemampuan dari pada rangkaian untuk menahan

penyimpangan. Maksudnya adalah, rangkaian akan berada pada satu posisi atau

keadaan hingga diberikan isyarat pengendali untuk mengembalikan pada

keadaannya semula. Pada memori tak terbatas, perintah dari isyarat pengendali

menyebabkan rangkaian berubah pada satu keadaan dan kembali ke keadaan semula

bila isyarat yang berlawanan diberikan.


23/31

Pada memori terbatas, isyarat yang diberikan akan memberi pada suatu keadaan

kemudian akan mengembalikannya pada keadaan semula secara otomatis setelah

selang beberapa waktu.

Rangkaian memori tak terbatas dapat dilihat pada gambar 2.4, yang mana

rangkaian memiliki dua buah keluaran yaitu C dan D sedangkan pengaturan isyarat

pemandu dilakukan dari A dan B. Apabila tombol A ditekan maka keluaran akan

melalui C dan bila katup B ditekan maka keluaran akan melalui D. Dengan

rangkaian ini dapat memberikan rangkaian bolak-balik dengan menekan kedua

tombol secara bergantian.

Gambar 2.4 Rangkaian Logika Memori Tak Terbatas

Rangkaian Memori Terbatas sebenarnya hampir sama fungsinya dengan

rangkaian Time yang berfungsi sebagai rangkaian penunda waktu.

2.3 Komponen pneumatik

Komponen pneumatik yang penting adalah katup (valve) dan tabung (Cylinder)

pneumatik. Katup berfungsi untuk mengontrol gerak tabung atau silinder pneumatik.

Silinder pneumatik berfungsi untuk menghasilkan gaya serta gerak linier untuk

melakukan suatu kerja.


24/31

Katup

Dalam sistem pneumatik udara mampat yang dimasukan kedalam silinder harus

dapat dikeluarkan kembali untuk dapat mengembalikan pada kedudukan semula. Untuk

itu dalam sistem pneumatik ini dibutuhkan katup yang dapat berkerja bolak-balik,

dengan kata lain katup dalam sistem ini berfungsi untuk mengatur masuk dan keluarnya

udara mampat dari silinder.

Jenis katup yang digunakan ada beberapa jenis dengan tombol pengoperasian

katup yang berbeda pula sesuai dengan pemakaiannya dalam suatu sistem, adapun jenis

katup yang biasa digunakan.

Katup Lima Lubang

Pada silinder gerak ganda jarang dikontrol menggunakan katup tiga lubang, untuk

itu digunakan katup lima lubang yang pada hakekatnya sama dengan dua buah katup

tiga lubang yang digabung menjadi satu.

Untuk menggambarkan detail dari katup ini kita ambil contoh katup lima lubang

dengan mekanisme tuas atau lever yang memiliki mekanisme penyekat berupa sebuah

poppet yaitu semacam tabung dengan sebuah piringan kecil dibagian bawahnya yang

berlapis cincin karet. Mekanisme penyekat ini memiliki sebuah spool, yaitu semacam

tabung yang terbuat dari logam paduan yang ringan dan empat buah cincin keret

penyekat yang melilit pada spool dengan selang yang teratur. Tuas di gunakan untuk

mengatur posisi spool. Tuas pengatur dapat juga berupa mekanisme tombol tekan, roda

serta plunger .


25/31

Bila tuas dalam posisi on, maka udara masuk kedalam katup melalui lubang 1,

kemudian meninggalkan katup dari lubang 2 kesilinder, akibatnya torak silinder

bergerak positif. Sementara udara yang terdorong torak keluar dari silinder dan masuk

kelubang 4 kemudian dibuang melalui lubang 5. Bila tuas digeser keposisi off maka

spool juga akan bergeser sehingga udara mampat masuk dari 1 dan diteruskan kelubang

4 sehingga torak silinder bergerak negatif. Udara yang terdorong oleh torak keluar dari

lubang 2 dan dibuang melalui lubang 3.

Gambar 2.1. Katup Lima Lubang [1]

Katup Peka Tekanan

Katup ini dioperasikan dengan menggunakan sebuah diafragma dari karet serta

pegas untuk pembalik. Cara kerja katup ini hampir sama dengan katup lima lubang,

namun mekanisme untuk menggerakan spool melalui difragma serta pegas pembalik .

Bila udara bertekanan yang meskipun rendah diberikan pada lubang dimana diafragma

berbeda, maka melalui lubang 1, jika diafragma kembali keposisi semula maka suplai

udara utama akan melalui lubang 2.

Katup Selenoid

Sesuai dengan namanya katup ini memiliki kumparan selenoid untuk

menggerakan spool . Dengan sendirinya untuk mengaktifkan kumparan selenoid ini


26/31

diperlukan aliran listrik. Katup selenoid ini dapat berupa katup tiga lubang atau katup

lima lubang. Detail dari katup ini dapat digambarkan sebagai berikut : bila arus listrik di

alirkan pada kumparan selenoid maka sebuah armatur yang sekaligus berfungsi sebagai

katup akan bergerak ke arah kumparan sehingga suplai udara utama akan terbuka. Bila

arus listrik dilepaskan maka armatur akan kembali keposisi semula dengan bantuan

pegas .

2.4 Komponen Pendukung Pneumatik

Kompresor

Kompresor adalah penyedia udara bertekanan ke semua unit pneumatik, dan

kompresor juga dapat berfungsi sebagai pengisi udara di dalam tabung atau tangki dan

sebagai cadangan udara dalam waktu tertentu.

Bagian utamanya adalah kompresor terdiri dari motor dan tabung udara. Agar

dapat menjamin keandalan pengendalian pneumatik, harus menyediakan udara yang

kualitasnya memadai. Dimana faktor yang termasuk didalamnya adalah udara bersih,

tekanan yang tepat dan kering.

Jenis kompresor

Pemilihan jenis kompresor tergantung dari jumlah udara yang di butuhkan

tekanan, kualitas, kebersihan, dan bagaimana pengeringannya.

Adapun jenis-jenis kompresor sebagai berikut :

1. Kompresor Torak, terbagi atas :

a) Kompresor Piston

b) Kompresor Diafragma


27/31

2. Kompresor Rotary, terbagi atas :

a) Kompresor Rotary sudut geser

b) Kompresor ulir aksial ganda

c) Roots Blower

3. Kompresor Alir, terbagi atas :

a) Kompresor aliran radial

b) Kompresor aliran aksial

Jadi pada dasarnya pneumatik merupakan suatu hal yang membahas mengenai

udara yang bergerak. Keadaan dan syarat keseimbangan udara pada perkembangan

industri, udara dihisap dengan menggunakan pompa khusus yang disebut kompresor

dan dimampatkan dari tekanan normal (0,98 bar) sampai tekanan lebih tinggi (8-15 bar)

masuk kedalam sebuah rangkaian pneumatik. Udara mampat digunakan dengan

cara mengalirkan udara yang bertekanan tersebut melalui rangkaian untuk menggerakan

aktuator.

Jika motor kompresor yang dipakai menggunakan tenaga listrik maka tenaga

yang dihasilkan adalah tenaga listrik. Adapun hal-hal yang harus diperhatikan dalam

kontruksi teknik pneumatik adalah :

a) Perkembangan kecepatan melalui penampang pipa jalan.

b) Pengaruh panjang dan kekasaran dingin pipa atas hambatan aliran gas.

c) Mengurangi hambatan aliran gas pada suatu benda secara garis besar.

Luas penampang torak


28/31

Besarnya gaya (F) yang diteruskan ke batang torak adalah besarnya tekanan (p),

(Newton per meter persegi) dikalikan luas penampang torak (A), (meter)2, atau dapat

dihitung mengunakan persamaan dibawah ini [1]:

F = P X A (2.1)

Dimana gaya piston adalah :

F th = A x p

Dimana :

F th = Gaya piston (N)

p = Tekanan kerja (N/m2)

A = Luas torak (m2)

Luas permukaan silinder

Kecepatan silinder pneumatik bergantung pada beban, tekanan udara yang ada,

panjang saluran, penampang antara elemen kontrol terakhir dan elemen kerja, dam

jumlah aliran udara yang melelui elemen kontrol terakhir. Kecepatan pun dipengaruhi

oleh peredam akhir langkah, Luas permukaan silinder dapat dihitung mengunakan

persamaan sebagai berikut [4] :.

2 D A (2.2)

Dimana :

A = Luas permukaan silinder

π = 3,14

D = Diameter

Kecepatan Alir Fluida


29/31

Pada aliran-aliran gas (udara dan uap) dalam saluran atau melewati benda,

timbul perubahan-perubahan besar dalam hal tekanan, kecepatan dan suhu. Kecepatan

Alir Fluida dapat dihitung menggunakan persamaan dibawah ini [3] :

p A

P v

(2.3)

Dimana :

v = Kecepatan alir fluida

P = Daya kompresor

p = Tekanan maksimum

A = Luas permukaan silinder

Bilangan Reynold

Bilangan Reynold dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut [3]:

vDRe (2.4)

Dimana :

Re = Bilangan reynold


D = Diameter

μ = Dinamik viskositas

ρ = Massa jenis

Head loss


30/31

Head tekanan ( h ) menyatukan tinggi suatu kolom fluida yang akan

menghasilkan suatu kekuatan tekanan tertentu. Head loss dapat dihitung menggunakan

persamaan sebagai berikut [3] :

g

v

D

L f h f

2

2

(2.5)

Dimana :

h f = Kerugian gesek

L = Langkah kerja


D = Diameter

g = Percepatan gravitasi

f = Koefisien kerugian gesek

Konversi Head loss menjadi pressure loss

Head loss menjadi pressure loss dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai

berikut [3] :

p = ρgh f (2.6)

Dimana :

ρ = Massa jenis

g = Gravitasi

h f = Kerugian gesek

Usaha

Dalam defenisi usaha, junlah usaha yang diberikan untuk mengangkat beban

tertentu lewat tinggi tertentu itu tetap sama. Biarpun usaha ini dilakukan selama 1detik,


31/31

maupun 1 jam atau 1 tahun. Tetapi pada banyak kejadian perlu pula untuk meninjau

baik cepatnya melakukan usaha maupun jumlah usaha yang dilakukan. Usaha dapat

dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut [3] :

W = F. s (2.7)

Dimana :

F = Gaya

s = Jarak

Daya

Satuan SI untuk daya adalah watt, yang didefinisikan sebagai 1 J s-1. sejauh ini

satuan ini adalah satuan daya yang paling umum, karena satuan ini hampir secara

universal digunakan untuk pengukuran daya elektrik. Daya dapat dihitung

menggunakan persamaan dibawah ini [2] :

P =t

W (2.8)

Dimana :

W = Usaha

t = Waktu

pneumatik di rel ka

Documents