Selasa, 22 Mei 2012

Pengertian Pneumatik


Pengertian Pneumatik
Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak, keadaan-keadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbang-an. Orang pertama yang dikenal dengan pasti telah menggunakan alat pneumatik adalah orang Yunani bernama Ktesibio. Dengan demikian istilah pneumatik berasal dari Yunani kuno yaitu pneuma yang artinya hembusan (tiupan). Bahkan dari ilmu filsafat atau secara philosophi istilah pneuma dapat diartikan sebagai nyawa. Dengan kata lain pneumatik berarti mempelajari tentang gerakan angin (udara) yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga dan kecepatan.


Gambar 2.1 Pneumatic Sircuit

Pneumatik 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, gawai (device) dan sebagainya, tetapi juga aksi dan penggunaan udara mampat. Udara yang dimampatkan adalah udara yang diambil dari udara lingkungan yang kemudian ditiupkan secara paksa ke dalam tempat yang ukurannya relatif kecil.
Pneumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri (khususnya dalam teknik mesin) merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanis dimana udara memindahkan suatu gaya atau suatu gerakan. Dalam pengertian yang lebih sempit pneumatik dapat diartikan sebagai teknik udara mampat (compressed air technology). Sedangkan dalam pengertian teknik pneumatik meliputi : alat-alat penggerakan, pengukuran, pengaturan, pengendalian, penghubungan dan perentangan yang meminjam gaya dan penggeraknya dari udara mampat. Dalam penggunaan sistem pneumatik semuanya menggunakan udara sebagai fluida kerja dalam arti udara mampat sebagai pendukung, pengangkut, dan pemberi tenaga.
Adapun ciri-ciri dari para perangkat sistem pneumatik yang tidak dipunyai oleh sistem alat yang lain, adalah sebagai berikut :
1)   Sistem pengempaan, yaitu udara disedot atau diisap dari atmosphere kemudian dimampatkan (dikompresi) sampai batas tekanan kerja tertentu (sesuai dengan yang diinginkan). Dimana selama terjadinya kompresi ini suhu udara menjadi naik.
2)   Pendinginan dan penyimpanan, yaitu udara hasil kempaan yang naik suhunya harus didinginkan dan disimpan dalam keadaan bertekanan sampai ke obyek yang diperlukan.
3)   Ekspansi (pengembangan), yaitu udara diperbolehkan untuk berekspansi dan melakukan kerja ketika diperlukan.
4)   Pembuangan, yaitu udara hasil ekspansi kemudian dibebaskan lagi ke atmosphere (dibuang).
Semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja disebut dengan sistem pneumatik. Dalam penerapannya, sistem pneumatik banyak digunakan sebagai sistem automasi. Dalam kaitannya dengan bidang kontrol, pemakaian sistem pneumatik sampai saat ini dapat dijumpai pada berbagai industri seperti pertambangan, perkeretaapian, konstruksi, manufacturing, robot dan lain-lain. Tenaga fluida adalah istilah yang mencakup pembangkitan, kendali dan aplikasi dari fluida bertekanan yang digunakan untuk memberikan gerak.
Berdasarkan fluida yang digunakan tenaga fluida dibagi menjadi pneumatik, yang menggunakan udara serta hidrolik yang menggunakan cairan. Dasar dari aktuator tenaga fluida adalah bahwa fluida mempunyai tekanan yang sama ke segala arah. Pada dasarnya sistem pneumatik dan hidrolik tidaklah jauh berbeda. Pembeda utama keduanya adalah sifat fluida kerja yang digunakan. Cairan adalah fluida yang tidak dapat ditekan (incompresible fluid) sedangkan udara adalah fluida yang dapat terkompresi (compressible fluid).
Pada umumnya pneumtik menggunakan aliran udara yang terjadi karena perbedaaan tekanan udara pada suatu tempat ke tempat lainnya. Untuk keperluan industri, aliran udara diperoleh dengan memampatkan udara atmosfer sampai tekanan tertentu dengan kompressor pada suatu tabung dan menyalurkannya kembali ke udara bebas. Jenis kompressor terdiri dari dua kelompok antara lain :
1)   Kompressor torak yang bekerja dengan prinsip pemindahan yaitu udara dimampatkan dengan mengisikannya ke dalam suatu ruangan kemudian mengurangi sis pada ruangan tersebut.
2)   Kompressor aliran yang bekerja dengan prinsip aliran udara yaitu dengan menyedot udara masuk ke dalam pada satu sisi dan memampatkannya dengan percepatan massa (turbin). Kompressor aliran meliputi kompressor aliran radial dan kompressor aliran aksial.
Udara sebagai fluida kerja pada sistem pneumatik memilik karakteristik khusus antara lain :
1)   Jumlah udara tidak terbatas
2)   Transfer udara relatif mudah dilakukan
3)      Dapat dimampatkan
4)      Mencari tekanan yang lebih rendah
5)      Memberi tekanan yang sama ke segala arah
6)      Tidak mempunyai bentuk tetap (selalu menyesuaikan dengan bentuk yang ditempatinya)
7)      Mengandung kadar air
8)      Tidak sensitive terhadap suhu
9)      Tahan ledakan
10)  Kebersihan
11)  Kesederhanaan konstruksi
12)  Kecepatan
13) Keamanan

Aplikasi Sistem Hidrolik


 Aplikasi Hidrodinamika pada Kincir Air
Kincir air (water wheel) merupakan sarana untuk merubah energi air menjadi energi mekanik berupa torsi pada poros kincir. Kincir air sudah sejak lama digunakan untuk tenaga industri. Pada mulanya yang dipertimbangkan adalah ukuran kincirnya, yang membatasi debit dan head yang dapat dimanfaatkan.
Perkembangan kincir air menjadi turbin modern membutuhkan jangka waktu yang cukup lama. Perkembangan yang dilakukan dalam waktu revolusi industri menggunakan metode dan prinsip ilmiah. Mereka juga mengembangkan teknologi material dan metode produksi baru pada saat itu.
            Kata "turbine" ditemukan oleh seorang insinyur Perancis yang bernama Claude Bourdin pada awal abad 19, yang diambil dari terjemahan bahasa Latin dari kata "whirling" (putaran) atau "vortex" (pusaran air). Perbedaan dasar antara turbin air awal dengan kincir air adalah komponen putaran air yang memberikan energi pada poros yang berputar. Komponen tambahan ini memungkinkan turbin dapat memberikan daya yang lebih besar dengan komponen yang lebih kecil. Turbin dapat memanfaatkan air dengan putaran lebih cepat dan dapat memanfaatkan head yang lebih tinggi. (Untuk selanjutnya dikembangkan turbin impulse yang tidak membutuhkan putaran air).
Cara kerja kincir air adalah air dari aliran sungai-sungai, pegunungan maupun sungai dialirkan ke kincir air yang digunakan untuk menggerakan sudu-sudu. Sehingga kincir air dapat berputar dan secara otomatis tuas pada kincir ikut berputar, dimana pada ujung tuas terdapat gear yang dapat menggerakan generator. Dari pergerakan generator dihasilkan energi listrik yang dapat digunakan di perumahan, pedesaan dan industri kecil. Selain untuk memutar generator, pergerakan kincir ini dapat pula dimanfaatkan unttuk menumbuk padi.

Prinsip Hukum Pascal


Prinsip Hukum Pascal
Prinsip hukum Pascal adalah tekanan yang diberikan kepada fluida tertutup diteruskan tanpa berkurang besarnya kepada setiap bagian fluida dan dinding-dinding yang berisi fluida tersebut. Hasil ini adalah suatu konsekuensi yang perlu dari hukum-hukum mekanika fluida dan bukan merupakan sebuah prinsip bebas. Bunyi hukum Pascal adalah “Tekanan yang diberikan kepada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah”. Persamaannya adalah
     P  = P+ rho. g . h


Keterangan :
P   =  Tekanan total (Pa)
P0  =  Tekanan atmosfer (Pa)
rho  =  Massa jenis zat (m/s3)
g    =  Percepatan gravitasi (m/s2)
h    =  Kedalaman (m)

Komponen-komponen Hidrolika


Komponen-komponen Hidrolika
Komponen-komponen hidrolik memiliki simbol dan komponen yang tidak jauh beda dengan sistem pneumatik. Adapun komponen utam dari sitem hidrolik antara lain :
1)   Tangki Hidrolik
Tangki hidrolik sebagai wadah oli digunakan pada sistem hidrolik. Oli panas yang dikembalikan dari aktuator lalu didinginkan dengan cara menyebarkan panasnya. Dan menggunakan oil cooler sebagai pendingin oli. Kemudian kembali ke dalam tangki.
2)   Pompa Hidrolik
Dalam sistem hidrolik, energi mekanik motor diubah menjadi energi hidrolik. Pompa hidrolik bertugas untuk menghasilkan cairan volumetrik tertentu dan menjaganya agar tetap konstan, walaupun ada resistansi hidrolik. Aliran volumetrik :

     Q  = ( V x 60 ) / t    

Keterangan :
Q  =  debit
V  =  volume (liter)
t    =  waktu (menit)
Selain itu, pompa hidrolik juga berfungsi untuk mengisap fluida di hidrolik yang akan disirkulasikan dalam sistem hidrolik. Sistem hidrolik merupakan siklus yang tertutup karena fluida disirkulasikan ke rangkaian hidrolik. Selanjutnya, akan dikembalikan ke tangki penyimpanan oli.
3)   Motor Hidrolik
Seperti halnya pada sistem pneumatik, aktuator hidrostatik dapat berupa silinder hidrolik maupun motor hidrolik. Silinder hidrolik bergerak secara transisi, sedangkan motor hidrolik bergerak secara rotasi. Dilihat dari daya yang dihasilkan aktuator hidrolik memiliki tenaga yang lebih besar dibandingkan sistem pneumatik. Motor hidrolik mengkonversi energi hidrolik yang diberikan oleh pompa menjadi energi mekanik dalam bentuk gerak rotasi dan mentransformasikan energi ini menjadi torsi melalui poros daya.
4)   Katup (valve)
Katup pengatur tekanan ada beberapa model, misalnya katup pembatas tekanan. Katup ini dilengkapai dengan pegas yang dapat diatur. Bila tekanan hidrolik berlebihan, maka pegas akan membuaka dan mngalirkan fluida ke saluran pembuangan.

Syarat-syarat Cairan Hidrolik


Syarat-syarat Cairan Hidrolik
Syarat-syarat caira hidrolik yang digunakan sebagai berikut :
1)   Kekentalan (viskositas) yang Cukup
Cairan hidrolik harus memiliki kekentalan yang cukup agar dapat memenuhi fungsinya sebagai pelumas. Apabila viskositas terlalu rendah maka film oli yang terbentuk akan sangat tipis sehingga tidak mampu untuk menahan gesekan. Demikian juga bila viskositas terlalu tinggi maka tenag pompa akan semakin berat untuk melawan gaya viskositas cairan.
2)   Indeks Viskositas yang Baik
Dengan indeks viskositas yang baik maka kekentalan cairan hidrolik akan stabil digunakan pada sistem dengan perubahan suhu kerja yang cukup fluktuatif.
3)   Tahan Api
Karena sistem hidrolik sering beroperasi di tempat yang berdekatan dengan api. Oleh karena itu, membutuhkan cairan yang tahan api. Misalnya menggunakan oli. Oli tetap bisa terbakar tetapi oli memiliki batas suhu panas hingga terjadinya kebakaran.
4)   Tidak Berbusa
Bila cairan hidrolik banyak berbusa akan berakibat banyak gelembung-gelembung udara yang terperangkap dalam cairan hidrolik sehingga akan mengurangi daya transfer.
5)   Tahan Dingin
Cairan hidrolik tidak mudah membeku bila beroperasi pada suhu dingin. Titik beku yang dikehendaki cairan hidrolik adalah 10 ̊ C – 15 ̊ C di bawah suhu permulaan mesin dioperasikan. Hal ini untuk mengantisipasi terjadinya penyubataan oleh cairan hidrolik yang membeku.
6)   Tahan Korosi dan Tahan Aus
Cairan hidrolik harus mampu mencegah terjadinya korosi karena dengan tidak terjadi korosi maka mesin akan awet.

Kelebihan dan Kekurangan Sistem Hidrolik


Kelebihan dan Kekurangan Sistem Hidrolik
Sistem hidrolik memiliki banyak kelebihan. Sebagai sumber kekuatan untuk banyak variasi pengoperasian. Kelebihan sistem hidrolik antara lain :
1)   Bila dibandingkan dengan metode tenaga mekanik mempunyai kelemahan pada penempatan posisi tenaga transmisinya. Lain halnya dengan tenaga hidrolik saluran-saluran tenaga hidrolik dapat ditempatkan pada setiap tempat. Tanpa menghiraukan posisi poros terhadap transmisi tenaganya seperti pada sistem tenaga mekanik. Tenaga hidrolik lebih fleksibel dalam segi penempatan transmisi tenaganya.
2)   Dalam sistem hidrolik, gaya yang sangat kecil dapat digunakan untuk menggerakkan atau mengangkat beban yang sangat berat dengan cara mengubah sistem perbandingan luas penampang silinder. Hal ini tidak lain adalah karena kemampuan komponen-komponen hidrolik pada kecepatan dan tekanan yang sangat tinggi.
3)   Sistem hidrolik menggunakan minyak mineral sebagai media pemindah gayanya. Pada sistem ini bagian-bagian yang bergesekan terselimuti oleh lapisan minyak (oli). Sehingga pada bagian-bagian tersebut dengan sendirinya akan terlumasi. Sistem inilah yang akan mengurangi angka gesekan.
4)   Beban dengan mudah dikontrol memakai katup pengatur tekanan (relief valve). Karena apabila beban lebih tidak dengan segera diatasi akan merusak komponen-komponen itu sendiri. Sewaktu beban melebihi dari kemampuan penyetelan katupnya, pemompaan langsung dihantarkan ke tangki dengan batas-batas tertentu terhadap gayanya.
5)   Dengan sistem hidrolik, begitu pompa tidak mampu mengangkat, maka beban berhenti dan dapat dikunci pada posisi mana saja. Lain halnya dengan motor listrik dalam keadaan jalan tiba-tiba dipaksa untuk berhenti.
6)   Mudah dalam pemasangan
7)   Ringan
8)   Sedikit perawatan
9)   Tidak berisik
Sedangkan kekurangan dari sistem hidrolik adalah sebagai berikut :
1)   Harga mahal karena menggunakan fluida cairan yang berupa oli
2)   Apabila terjadi kebocoran, akan mengotori sistem, sehingga sistem hidrolik jarang digunakan pada industri makanan maupun obat-obatan.

Pengertian Sistem Hidrolik


Pengertian Sistem Hidrolik
Hidrolika adalah suatu ilmu yang mempelajari sifat-sifat dan hukum-hukum yang berlaku pada zat cair baik zat itu dalam keadaan diam ataupun bergerak (mengalir). Sedangkan pengertian dari sistem hidrolik adalah suatu sistem yang memanfaatkan tekanan fluida sebagai power (sumber tenaga) pada sebuah mekanisme. Karena itu, pada sistem hidrolik dibutuhkan power unit untuk membuat fluida bertekanan. Kemudian fluida tersebut dialirkan sesuai dengan kebutuhan atau mekanisme yang diinginkan.
Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral adalah jenis fluida cair yang umum dipakai. Pada prinsipnya mekanika fluida dibagi menjadi 2 bagian yaitu :
1)   Hidrostatik merupakan mekanika fluida dalam keadaan diam disebut juga teori persamaan kondisi dalam fluida diam. Energi yang dipindahkan dari satu bagian ke bagian lain dalam bentuk energi tekanan. Contohnya adalah pesawat tenaga hidrolik seperti rem hidrolik, dongkrak hidrolik dan lain-lain.
2)   Hidrodinamik merupakan mekanika fluida yang bergerak, disebut juga teori aliran fluida yang mengalir. Dalam hal ini kecepatan aliran fluida cair yang berperan memindahkan energi. Contohnya energi pembangkit listrik tenaga turbin air pada jaringan tenaga hidro elektrik.
Jadi perbedaan yang menonjol dari dua sistem diatas, dilihat dari fluida cair itu sendiri. Apakah fluida cair itu bergerak karena diberi tekanan udara dari kompressor atau karena beda potensial permukaan fluida cair yang mengandung energi.
Dalam suatu rangkaian hidrolis biasanya terdiri atas aktuator, penggerak dan fluida kerja yang bekerja dalam sebuah sistem untuk tujuan tertentu. Dimana komponen-komponen tersebut dapat dilambangkan dalam simbol-simbol rangkaian. Tenaga hidrolik dapat dibagi ke dalam bagian suplai tenaga, pengontrol tenaga dan bagian kerja sistem. Sedangkan bagian penyuplai tenaga digunakan sebagai pengkonversi energi dan penghasil tekanan.
Prinsip dasar dari hidrolik adalah sifat fluida cair yang sangat sederhana dan sifat zat cair tidak mempunyai bentuk tetap, tetapi selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya. Karena sifat zat cair selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya sehingga akan mengalir ke berbagai arah dan dapat melewati dalam berbagai ukuran dan bentuk, sehingga fluida cair tersebut dapat mentransferkan tenaga dan gaya.

Postingan Pertamaku

Ini adalah postingan pertamaku

Alamat blogku http://glamorous-hani.blogspot.com