Komponen Utama Dalam Sistem Pneumatik

Penggunaan sistem pneumatik saat ini sudah banyak digunakan dalam berbagai macam aplikasi karena beberapa keunggulannya dibandingkan dengan sistem hidrolik. Sistem pneumatik memanfaatkan fluida bertekanan berupa udara yang sudah dikompresi. Secara umum prinsip kerja sistem pneumatik serupa dengan sistem hidrolik, yaitu pemanfaatan fluida bertekanan untuk menghasilkan gaya atau kerja tertentu pada komponen penggerak berupa aktuator.

Perbedaan antara kedua sistem tersebut yaitu jenis fluida yang digunakan dan komponen utama penyusun pada masing-masing sistem tersebut. Khususnya pada sistem pneumatik terdiri dari beberapa komponen utama yang hampir selalu ditemukan pada sistem pneumatik. Komponen-komponen penyusun sistem pneumatik tersebut dapat diwakili dengan menggunakan simbol yang menunjukan fungsi dan spesifikasi dari masing-masing komponen tersebut yang tersusun sedemikian rupa menjadi sebuah diagram pneumatik dengan mekanisme kerja tertentu.

Jika ditinjau secara garis besar, terdapat dua jenis komponen utama pada sistem pneumatik yaitu Komponen penghasil udara bertekanan dan Komponen pengguna udara bertekanan. Berikut ini merupakan penjelasan mengenai komponen-komonen utama pada sistem pneumatik.

1. Komponen Penghasil Udara Bertekanan

Merupakan komponen pneumatik yang berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan menuju sistem pneumatik. Sebelum udara bertekanan masuk kedalam sistem maka udara harus diproses sedemikian rupa agar menghasilkan udara bertekanan yang sesuai spesifikasi kerja dan bebas kontaminan atau pengotor.

a). Kompresor

Kompresor berfungsi sebagai penghasil udara bertekanan dalam sistem pneumatik. Kompresor bekerja dengan cara mengambil udara bebas yang teradapat di atmosfer kemudian dimampatkan atau memperkecil volume udara hingga menghasilkan tekanan udara yang tinggi untuk memasok kebutuhan udara bertekanan dalam sistem pneumatik. Pada umumnya kompresor dibedakan menjadi dua jenis yaitu reciprocating dan rotary dengan penggerak utama berupa motor listrik ataupun motor bakar.

b). Komponen Pengatur Tekanan (Pressure Regulating Component)

Komponen pengatur udara bertekanan terdiri dari serangkaian komponen yang berfungsi untuk mengatur besarnya tekanan udara yang masuk kedalam sistem dan melakukan perlakuan pada udara sebelum masuk ke dalam sistem seperti penyaringan (filter) dan pelumasan (lubricator).

Filter

Filter berfungsi sebagai penyaring udara yang masuk kedalam sistem, sehingga udara yang masuk bebas dari partikel pengotor yang dapat mengganggu atau merusak sistem pneumatik.

Pressure Regulator

Pressure regulator berfungsi sebagai pengatur besar kecilnya dan menstabilkan tekanan udara yang masuk kedalam sistem pneumatik agar sesuai dengan kapasitas kerja yang dibutuhkan.

Lubricator

Meskipun menggunakan udara sebagai fluida penggeraknya, namun pada beberapa komponen mekanis seperti valve dan aktuator mengalami gesekan pada permukaannya. Oleh karena itu Udara yang masuk kedalam sistem ditambahkan pelumas berupa partikel-partikel kecil pelumas yang berfungsi untuk melumasi komponen pada sistem pneumatik.

2. Komponen Utama Rangkaian Pneumatik

Setelah udara bertekanan sudah dihasilkan dengan kondisi yang sesuai dengan tekanan kerja yang dibutuhkan. Maka selanjutnya terdapat beberapa komponen utama yang memainkan peran penting dalam rangkaian sistem pneumatik, dimana komponen-komponen tersebut berfungsi sebagai pengatur arah aliran fluida dan menentukan mekanisme sistem pneumatik yang dibutuhkan. Suatu sistem pneumatik dapat bekerja secara optimal jika teridiri dari tiga komponen utama yaitu aktuator, Katup kontrol arah (directional control valve dan Katup kontrol aliran (Control valve).

a). Aktuator (Komponen Penggerak Mekanis)

Komponen aktuator berfungsi sebagai mekanisme penggerak atau output gerakan yang dihasilkan dalam sistem pneumatik. Berdasarkan arah gerakannya aktuator dalam sistem pneumatik dibedakan menjadi dua arah gerak yaitu translasi dan rotasi. Aktuator gerak translasi menggunakan mekanisme piston silinder sedangkan untuk aktuator gerak rotasi menggunakan motor pneumatik untuk mengubah aliran udara bertekanan menjadi gerak rotasi. Khusunya pada aktuator dengan mekanisme piston silinder umumnya terbagi menjadi dua jenis yaitu :

Silinder Kerja Tunggal (Single Acting Cylinder)

Silinder kerja tunggal adalah jenis aktuator pneumatik yang memungkinkan fluida hanya dapat mengalir melalui satu saluran masuk, sehingga hanya dapat menghasilkan gaya dorong dalam satu arah. Pada silinder kerja tunggal, batang piston didorong pada arah yang berlawanan dengan menggunakan pegas internal yang terpasang pada ujung berlawanan saluran masuk fluida agar posisi batang piston dapat kembali pada posisi awal ketika tekanan udara dihilangkan.

Silinder Kerja Ganda (Double Acting Cylinder)

Silinder kerja ganda adalah jenis aktuator pneumatik yang memungkinkan batang piston dapat bergerak secara maju dan mundur akibat dorongan fluida pada penampang piston. Pada silinder kerja ganda terdapat dua buah saluran fluida yang berfungsi sebagai keluar masuknya fluida kedalam silinder. Dimana jika fluida masuk dari salah satu saluran, maka pada saluran yang lain mengeluarkan udara yang terdapat pada ruang silinder sehingga batang piston dapat bergerak secara translasi. 

b). Katup Kontrol Arah (Directional Control Valve)

Katup kontrol arah atau directional control valve adalah katup yang berfungsi untuk menyalurkan fluida menuju kedalam silinder atau sebagai mekanisme penggerak katup lainnya. Dalam katup pengontrol terdapat tiga opsi atau pilihan pada fluida yaitu disalurkan menuju komponen lainnya, dibuang ke lingkungan sekitar atau menghentikan aliran fluida. ketiga mekanisme kerja tersebut digambarkan dengan simbol tanda panah, titik atau garis yang menunjukan kondisi aliran fluida.

Jenis katup kontrol arah dibedakan berdasarkan dua parameter yaitu jumlah posisi dan saluran fluida (port) yang ditunjukan dengan nomor yang menyatakan jumlah pada masing-masing parameter tersebut. Jenis umum katup kontrol ini adalah katup 2/2, 3/2, 5/2, dll. Nomor pertama menyatakan jumlah saluran fluida pada katup dan nomor kedua menyatakan jumlah posisi katup.

Mekanisme kerja katup pengontrol arah menggunakan beberapa mekanisme yaitu dengan menggunakan pegas, tuas, tekanan udara dan solenoid. Katup akan mengalami perpindahan posisi jika terdapat gaya yang bekerja pada salah satu sisi katup sehingga kedudukan atau posisi katup akan berubah dan arah aliran fluida akan berubah atau tertutup sesuai dengan jenis saluran yang digunakan. Berikut ini merupakan mekanisme kerja beberapa jenis katup kontrol arah.

Katup 2/2 Directional Control Valve

Struktur katup 2/2 terdiri dari 2 saluran dan 2 posisi. Pada posisi pertama udara tidak dapat menggalir karena saluran tertutup sedangkan pada posisi kedua terdapat dua buah saluran yang memungkin fluida dapat mengalir. Katup 2/2 umumnya digunakan untuk membuka dan menutup arah aliran masuk atau digunakan sebagai penggerak silinder kerja tunggal.

katup 3/2 Directional Control Valve

Struktur katup 3/2 terdiri dari 3 buah saluran dan 2 posisi. Terlihat bahwa terdapat perbedaan arah aliran antara posisi satu dan dua dengan disertai pada masing-masing posisi dengan saluran penutup aliran fluida. Katup 3/2 dapat dibedakan berdasarkan posisi awal masuknya fluida yaitu :

Normaly open   ---> posisi awal fluida dapat mengalir

Normaly closed ---> posisi awal fluida tertutup

Katup 3/2 umumnya digunakan sebagai pengontrol katup utama pengegrak piston (5/2 main valve).

Katup 5/2 Directional Control Valve

Struktur katup 5/2 terdiri dari 5 buah saluran dan 2 posisi. Terlihat bahwa dalam satu posisi memungkinkan mengalirnya fluida dengan arah yang berlawanan secara bersamaan. Umumnya katup 5/2 digunakan sebagai katup utama penggerak silinder pada jenis silinder kerja ganda yang memungkin terjadinya pertukaran udara yang masuk dan keluar dari ruang silinder dengan posisi katup yang menentukan arah gerak batang piston sesua dengan tanda panah pada saluran katup.

c). Katup Control (Control Valve)

Katup Control ata Control Valve adalah katup yang berfungsi untuk mengatur aliran udara yang mengalir dalam sistem pneumatik yang terpasang antara aktuator dengan katup kontrol arah untuk memastikan tidak ada aliran fluida yang saling bertabrakan satu sama lain. Berikut ini merupakan katup yang termasuk dalam control valve.

Check Valve

Non return valve atau Katup satu arah adalah katup yang memungkinkan fluida hanya dapat mengalir dalam satu arah aliran, ketika fluida mengalir dari arah berlawanan maka secara otomatis katup akan tertutup.

Flow Control Valve

Flow control valve adalah katup yang berfungsi untuk mengatur besar kecilnya aliran fluida yang mengalir, umumnya flow control dipasang pada saluran masuk silinder untuk mengatur kecepatan gerak batang piston.

Shuttle  Valve

Shuttle valve adalah katup yang berfungsi mengatur arah aliran dan menutup salah satu aliran secara bersamaan. Mekanisme kerja shuttle valve yaitu terdapat dua buah saluran masuk dan satu saluran keluar, jika salah satu saluran mengalirkan fluida maka akan secara otomatis menutup aliran fluida pada saluran masuk lainnya.

Referensi :
https://resources.hkedcity.net/
https://gesrepair.com/
https://mastermac2000.com.au/
https://www.automationdirect.com/
https://library.automationdirect.com/

Share :