PNEUMATIK 1 (Aplikasi Pneumatik Dalam Teknologi Otomasi)

1.1 Ikhtisar

Pneumatik memainkan peranan utama dalam lingkungan kerja otomatis dan banyak sekali proses produksi yang mustahil dilakukan tanpa mereka. Pneumatik merupakan bagian yang melekat dari hampir setiap sistem produksi di sektor industri berikut ini:

• Industri otomotif
• Industri kimia
• Industri petrokimia
• Industri farmasi
• Industri kertas dan percetakan
• Bangunan mesin
• Industri makanan
• Industri air minum dan air limbah
• Industri kemasan

Dalam industri-industri tersebut, pneumatik digunakan untuk melakukan fungsi-fungsi sebagai berikut:

• Mendeteksi keadaan melalui elemen input (sensor)
• Memproses informasi melalui elemen pengolahan (processor)
• Mengalihkan (switching) elemen operasi melalui elemen kendali
• Melakukan pekerjaan dengan dengan menggunakan elemen operasi (drive)

Pengendalian mesin dan sistem memerlukan rangkaian logika yang kompleks dan pengalihan kondisi-kondisi yang akan dibangun. Hal ini dilakukan melalui interaksi sensor, processor, elemen kendali dan drive di pneumatik dan sebagian sistem pneumatik.

Kemajuan teknologi bahan, desain dan metode produksi telah membantu meningkatkan kualitas dan variasi jenis komponen pneumatik, yang memberikan kontribusi untuk digunakan secara luas.

Berikut ini adalah beberapa contoh bidang aplikasi untuk pneumatik:

• Secara umum dalam teknologi penanganan (handling) meliputi: menjepit benda kerja, memindahkan benda kerja, menentukan posisi benda kerja, menentukan arah benda kerja, dan percabangan aliran material.
• Penggunaan umum dalam berbagai bidang meliputi: pengemasan, pengisian, penguncian, pengukuran, trasportasi bahan, pemutaran benda kerja, pemisahan benda kerja, penumpukan benda kerja, embossing dan pressing benda kerja.

1.2 Karakteristik pneumatik

Parameter	Keterangan
Kuantitas	Udara tersedia dimana-mana dalam jumlah yang tidak terbatas.
Transportasi	Udara dapat diangkut dengan mudah untuk jarak yang jauh di dalam saluran.
Kemampuan menyimpan	Udara bertekanan dapat disimpan dalam penampung (reservoir) dan dipasok dari sana. Penampung / botol juga dapat diangkut.
Temperatur / suhu	Udara bertekanan hampir tidak sensitif terhadap fluktuasi suhu. Hal ini menjamin operasi yang handal bahkan pada kondisi ekstrim.
Keselamatan	Udara bertekanan tidak mewakili bahaya dalam hal kebakaran atau ledakan.
Kebersihan	Kebocoran udara bertekanan yang tidak dilumasi tidak menyebabkan pencemaran lingkungan.
Desain	Elemen-elemen yang beroperasi memiliki setup yang sederhana oleh karena itu murah.
Kecepatan	Udara bertekanan adalah media yang bekerja dengan cepat. Hal ini memfasilitasi kecepatan torak (piston) yang tinggi dan waktu perpindahan yang singkat.
Perlindungan kelebihan beban	Peralatan pneumatik dan elemen operasi dapat dimuati sampai mereka memberikan tanda kelebihan beban.

Tabel 1.1 Fitur dan kelebihan pneumatik

Parameter	Keterangan
Persiapan	Udara bertekanan harus dipersiapkan karena kalau tidak, ada resiko peningkatan keausan komponen pneumatik oleh partikel kotoran air kondensasi
Kompresi	Mustahil mencapai kecepatan torak yang seragam dan konstan dengan udara bertekanan
Gaya	Udara bertekanan hanya ekonomis (berbiaya murah) hingga pada gaya tertentu yang disyaratkan. Dengan tekanan kerja normal 600 sampai 700 kPa (6 sampai 7 bar) dan tergantung pada stroke dan kecepatan, batas ini adalah antara 40.000 sampai 50.000N
Pembuangan udara	Mengeluarkan udara dapat menyebabkan kebisingan. Masalah ini dapat diatasi untuk sebagian besar dengan cara menggunakan bahan peredam suara

Tabel 1.2 Kekurangan pneumatik

Perbandingan dengan bentuk energi lainnya merupakan prasyarat penting dalam menggunakan pneumatik sebagai alat kendali atau kerja menengah. Penilaian ini mencakup keseluruhan sistem dari sinyal masukan (sensor) dan bagian pengolahan (processor) ke elemen kendali dan penggerak (drive). Selain itu faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan:

• Media kendali yang dipilih
• Peralatan yang tersedia
• Pengetahuan yang tersedia
• Sistem yang sudah ada

1.2.1 Kriteria media kerja

Media kerja adalah:

• Arus listrik (listrik)
• Fluida (hidrolik)
• Udara bertekanan (pneumatik)
• Kombinasi dari media-media diatas

Pemilihan kriteria dan sifat sistem yang harus dipertimbangkan untuk media kerja:

• Gaya
• Langkah (Stroke)
• Jenis gerakan (lurus, berputar, melingkar)
• Kecepatan
• Umur layanan
• Keandalan dan presisi
• Biaya energi
• Pengoperasian
• Kemampuan menyimpan

1.2.2 Kriteria media kendali

Media kendali adalah:

• Koneksi mekanik (mekanik)
• Arus listrik (listrik, elektronik)
• Fluida (hidrolik)
• Udara bertekanan (pneumatik)

Pemilihan kriteria dan sifat sistem yang harus dipertimbangkan untuk media kendali:

• Keandalan komponen
• Sensitifitas terhadap pengaruh lingkungan
• Kemudahan pemeliharaan dan perbaikan
• Waktu peralihan komponen
• Kecepatan sinyal
• Kebutuhan ruang
• Umur layanan
• Kebutuhan pelatihan

1.3 Pengembangan sistem kontrol pneumatik

Kelompok ini tersedia dalam pneumatik:

• Penggerak (Drive)
• Sensor dan perangkat input
• Pengolah (Processor)
• Asesoris
• Sistem kontrol lengkap

Pertimbangan berikut ini harus diperhitungkan ketika mengembangkan sistem kendali pneumatik:

• Keandalan
• Kemudahan perawatan
• Biaya suku cadang
• Perakitan dan koneksi
• Biaya perawatan
• Dapat ditukar dan serbaguna
• Desain yang ringkas
• Ekonomi
• Dokumentasi