Silinder dan cara aktuasinya pada sistem pneumatik Komponen pneumatik Silinder dan cara aktuasinya pada sistem pneumatik

Metode aktuasi: 1. Mekanik 2. Elektrik 3. Pneumatik 4. Kombinasi a.     Operasi manual b.     Tombol c.     Operasi tuas d.     Pedal kaki e.     Pegas f.      Operasi rol g. cam

2. Elektrik a. Operasi solenoid tunggal b. Operasi solenoid ganda Pneumatik ·        Operasi langsung pneumatik ·        Operasi tak langsung(pilot) Tekanan kembali . 3. Kombinasi ·       Solenoid ganda dan operasi pilot dengan tambahan manual

Katup 1 arah dan turunannya Katup 1 arah (check valve) Merupakan dasar untuk mengembangkan bbrp kombinasi komponen. Katup 1 arah dengan pegas atau tanpa pegas.   Katup check Katup check dengan pegas   Katupbalik fungsi OR

Katup 2 tekanan fungsi AND Katup pembuang cepat Katup kontrol aliran Mengatur besarnya aliran Dapat diatur besar alirannya, dengan penambahan katup 1 arah. Tanda panah menunjukkan komponen dapat mengatur besarnya aliran , bukan arahnya. Katup kontrol aliran mampu atur Katup kontrol aliran 1 arah

Katup pengatur tekanan Dapat digunakan untuk mengatur tekanan dengan cara pengaturan pegas. Symbol 2 yang ada berdasarkan: ·        Penerimaan tekanan; dari hulu, hilir atu luar ·        Dengan relief atau tanpa relief serta fluktuasi tekanan ·        Dapat diatur atau tidak dapat diatur Adapun pernyataan simbol menunjukkan katup tekanan adalah katup posisi tunggal yang lintasan dapat terbuka atau tertutup sejak awalnya. Katup pengatur tekanan aliran selalu terbuka . Katup tekanan sekuens terbuka bila tekanan rendah mencapai harga yang diatur dengan kekakuan (stiffness coefficient) pegas

Karakteristik kinerja silinder 1.     Gaya Piston 2.     Panjang langkah 3.     Kecepatan piston 4.     Konsumsi udara 5.     Perbandingan kompresi (compression ratio) Hubungan paralel pada sistem pneumatik Jika bbrp komponen dihubungkan secara paralel, maka flow coefficient adalah jumlah dari flow coefficient masing2 unit paralel tersebut (utk 3 komponen paralel)

Hubungan seri pada sistem pneumatik Jika bbrp komponen dihubungkan secara seri, maka flow coefficient (untuk 3 komponen seri) adalah:

Aktuator Linier (Silinder)

Aktuator Rotasi Simbol pelengkap

Penamaan komponen dalam sistem Semua elemen pada posisi awal diaktifkan Ditandai dengan panah dari sumber tekanan 1(P) ke 2(A) saat tidak aktif Cam tidak menekan sehingga pegas akan mengembalikan posisi 2(A) terhubung dengan saluran buang.

Cara penomoran tiap elemen diberi kan dengan kriteria berikut: 0. Catu daya 1,2,3 dst Nomor dari tiap grup atau mata rantai kontrol 1.0, 2.0 dst Elemen kerja (aktuator) .1 Elemen kontrol .01 , .02 dst Elemen antara elemen kontrol dan elemen kerja .2, .4 dst Elemen pengaktif silinder silinder ke luar .3, .5 dst Elemen pengaktif silinder bergerak masuk    

·        Sinyal mengalir dari bawah rangkaian ke atas ·        Gambar silinder arah horisontal ·        Arah gerak silinder ke luar dari kiri ke kanan ·    Sinyal yang diaktifkan dalam satu arah digambarkan dengan sebuah panah sebagai tanda ·        Cam digambar dengan garis diarsir atau panah ·       Sambungan ditandai dengan tanda dot pada persilangan garis.

PROSESOR Katup serta elemen logika Katup AND  Katup OR

Aktuator Actuator dengan final control element Dapat digolongkan dalam beberapa kelompok: o      Actuator gerak lurus(linier) ·       Silinder kerja tunggal ·       Silinder kerja ganda o      Actuator gerak putar (rotari) ·       Jenis ayun ·       Motor pneumatik   Rangkaian pengaturan sistem silinder pneumatik: o      Rangkaian pengaturan silinder kerja tunggal o      Rangkaian pengaturan silinder kerja ganda

Menggerakkan silinder: Perlu energi pneumatik, ke silinder final control atau katup kontrol arah. Arah gerakan diatur dengan katup tombol tekan. Masalah silinder kerja tunggal: Menggerakkan batang piston silinder kerja tunggal bergerak ke luar saat menerima udara tekan. Jika udara tekan dihilangkan ottomatis piston kembali ke posisi awal Solusi: Katup mengeluarkan sinyal saat tombol tekan ditekan, dan sinyal tidak ke luar saat tombol dilepas. Katup kontrol arah jalan 3/2 digunakan sbg katup pembangkit sinyal.

Pengaturan silinder kerja tunggal: o      Silinder kerja tunggal dengan 1 lubang input udara 1 lubang pembuangan serta adanya pegas untuk gerakan balik. o      Katup kontrol arah jalan 3/2 mempunyai 3 lubang dan 2 posisi kontak tombol tekan untuk aktifasi dan pegas untuk balik. o      Udara tekan dari catu daya disambung ke katup jalan 3/2 o      Perlu sambungan udara tekan antara katup dan silinder. Posisi awal Tombol ditekan Tombol dilepas   Penjelasan Kecepatan gerakan piston silinder ke luar dan ke dalam dapat berbeda. Gerakan ke luar dengan udara tekan. Gerakan balik dengan pegas jadi lebih lambat.

Pengaturan silinder kerja ganda: Posisi awal Tombol ditekan Tombol dilepas Penjelasan Kecepatan gerakan piston silinder ke luar dan ke dalam dapat berbeda. Gerakan ke luar dengan udara tekan. Gerakan balik dengan pegas jadi lebih lambat.

Flow coefficient ( CV ) Pada peralatan pneumatik Flow coefficient ( CV ) merupakan ukuran dari kemampuan peralatan untuk mengalirkan udara banyaknya udara yang dapat mengalir melalui berbagai katup secara tidak langsung dari besarnya Flow coefficient ( CV ) Dengan: Q = aliran udara [cu ft per min] CV = koefisien aliran P1 = inlet pressure (psig) P2 = outlet pressure (psig) = pressure drop sepanjang katup (psi) = P1 - P2

Dengan mengetahui flow coefficient CV dan tekanan inlet dan outlet, maka debit aliran yang melalui katup (valve) dapat dihitung Perhitungan nilai flow coefficient CV juga diperlukan untuk pengoperasian silinder oleh valve (katup) Beberapa kurva dapat digunakan untuk menghitung flow coefficient CV dari katup yang diperlukan untuk dapat mengoperasikan silinder dari berbagai ukuran. Ataupun pergeseran volume dari silinder dengan berbagai strokes dan diameter. Mengetahui volume silinder dan banyaknya strokes per menit oleh silinder dapat digunakan untuk menghitung nilai minimum dari CV yang membuat katup dapat mengoperasikan silinder

Relay amplifier pneumatik Menghubungkan flapper nozzle dengan saluran transmisi Tekanan balik nozzle P menjadi input bagi relay dan saluran transmisi yang dihubungkan dengan output relay. Udara tekan dari catu udara mengalir ke saluran transmisi lewat double valve pada relay amplifier. Berupa hambatan rendah aliran udara yang mem by pass orifice yang memungkinkan aliran yang tinggi ke saluran transmisi . Juga terdapat hambatan rendah aliran udara yang juga lewat double valve yang menhubungkan saluran transmisi ke port ventilasi udara.

Rangkaian listrik ekivalen relay amplifier: Berupa 2 resistor variable dan 1 kapasitor parale dengan 1 resistor variable.   Hubungan antara rs, rv dan y tergantung dari bentuk double valve Hubungan tersebut pada umumnya tidak linier

Diagram Relay pneumatik

Torque balance transmitter Transmitter merupakan rangkaian loop tertutup, Dengan feedback negative Sinyal output pneumatik dalam range standar Proporsional terhadap gaya input F

Prinsip kerja: Gaya input naik , momen CCW Separasi jarak x turun  nozzle back pressure P naik  Pout naik Kenaikkan Pout kenaikan tekanan pada saluran transmisi dan juga feedback bellows yang mengakibatkan naiknya gaya feedback AB Pout . Ini menyebabkan kenaikan momen dengan arah CW yang melawan adanya kenaikan momen arah CCW karena gaya F. Beam akan berotasi , tekanan output berubah sampai momen2 dengan arah CW dab CCW seimbang sama. Flapper Nozzle dan relay mendeteksi adanya rotasi kecil pada beam karena adanya ketidakseimbangan torsi.

Momen CCW: TACM = F b + F0 a Momen CW : TCM = Pout AB a   Keseimbangan torsi: Dengan asumsi torsi balans sempurna: TACM = TCM Pout AB a = F b + F0 a Tekanan output proporsional dengan input gaya F Sensitivitas transmiter b/ (a AB ) tergantung perbandingan lengan dan luas permukaan bellows AB. Sensitivitas independen thd flapper nozzle, karakteristik relay dan catu tekanan.

Digram blok transmitter timbangan torsi KB K KR AB Persamaan model timbangan torsi: