Pneumatik

*Pneumatik*
Prinsip Pneumatik
Dasar dari pneumatic sendiri adalah udara, udara adalah campuran gas yang terdiri dari senyawa nitrogen 78% dan oksigen 21% dengan sisanya adalah campuran karbon dioksida, argon, hydrogen, neon, helium, krypton, dan xenon.
Untuk memahami susunannya kita perlu mengenal besaran fisikanya dalam satuan internasional.
Satuan Dasar
Besaran Simbol Satuan
Panjang l Meter (M)
Massa m Kilogram (Kg)
Waktu t Detik (s)
Temperatur T Kelvin (K,0 = 273 ̊K)
Satuan Turunan
Besaran Simbol Satuan
Gaya F Newton (N), 1 N = 1Kg. m/s²
Luas A Meter Persegi (M²)
Volume V Meter Kubik (M³)
Volume Aliran Q (M³/s)
Tekanan P Pascal, 1Pa=1N/m²;1Bar
Dalam Hukum Newton; Gaya = Massa * Percepatan
F=m*a
Dimana a = percepatan grafitasi = 9.81m/s²
Tekanan 1 Pascal sama dengan 14.5 Psi. Karena segala sesuatu di bumi ini menerima tekanan yaitu tekanan absolute atmosfir (Pat), maka tekanan ini tidak dapat dirasakan. Pada umumnya tekanan atmosfir dianggap sebagai tekanan dasar, sedangkan yang bervariasi (akibat penyimpangan nilai) adalah
- Tekanan ukur = Pg
- Tekanan Vakum = Pv
Tekanan atmosfir tidak mempunyai nilai yang konstan. Variasi nilainya tergantung pada letak geografis dan iklimnya. Daerah dari garis nol tekanan absolut sampai garis tekanan atmosfir disebut daerah vakum dan diatas garis tekanan atmosfir adalah daerah takanan.
Tekanan absolut terdiri dari tekanan atmosfir Pat dan tekanan Ukur Pg, bernilai 1 Bar (10Kpa) lebih besar dari tekanan relative Pg.
Sebagaimana umumnya gas, udara tidak mempunyai bentuk khusus, bentuknya mudah berubah karena tahanannya kecil. Udara akan berubah bentuk sesuai tempatnya. Udara dapat dimampatkan dan selalu berusaha untuk mengembang.
Dalam Hukum Boyle-Mariote menjelaskan sifat Volume dari massa gas yang tertutup pada temperature konstan adalah berbanding terbalik dengan tekanan absolut atau hasil kali dari volume dan tekanan absolut adalah konstan untuk massa gas tertentu.
P1*V1 = p2*V2 = p3*V3 = Konstan
Setelah kita mengenal udara dan sifat fisiknya maka dalam penjabarannya, pneumatic sebagai salah satu system otomasi yang menggunakan tenaga udara didapatkan dari udara sekitar yang diamampatkan dengan kompresor sehingga mempunyai tekanan yang kemudian akan di atur tekanannya dan di saring dari debu dan parikel kotoran juga dari uap air yang ada di udara, dikabutkan dengan pelumas dan digunakan ke dalam element valve dan pengatur sesuai logika dari suatu otomasi untuk membuat gerakan otomasi yang berupa gerak putar ataupun gerak lurus.
Pneumatik pada awalnya digunakan untuk mengatasi tugas mekanik sederhana, yang kemudian dalam perkembangannya mempunyai peranan yang lebih penting untuk otomasi. Pemakaian system ini antara lain :
1. Sebagai sensor untuk menentukan proses
2. Pengolah informasi
3. Pengaktifan actuator melalui elemen control
4. Pelaksanaan kerja berupa actuator
Pneumatik menjadi system otomasi yang sederhana dan mudah dalam kontek untuk mendapatkan sumber tenaga, dimana udara dapat dengan mudah kita dapatkan dari sekitar kita, dan untuk mencipatakan udara yang bertekanan biayanya murah. Untuk kasus tertentu memang menjadi mahal jika kondisi yang diinginkan untuk otomasi menuntut kepresisian,menuntut kebersihan atau hal lain yang lebih spesifik yang tidak umum dipakai, misal udara yang harus benar-benar kering, harus ditambah dengan peralatan lagi yang harganya lebih mahal lagi dari set up untuk sumber tenaga. Kasus lain missal untuk industri makanan, peralatan yang di set harus memenuhi standart food grade yang menyebabkan harga komponen lebih mahal.
Demikian jika kita bandingkan keunggulan dan kerugian dari karakteristik khas pneumatic, maka dapat disimpulkan :
Keunggulan Pneumatik:
- Ketersediaan udara yang praktis terdapat dimana mana dalam jumlah yang tidak terbatas.
- Transportasi udara sangat mudah dan dapat ditransportasikan melalui pipa saluran sampai jarak yang jauh.
- Penyimpanan udara yang bertekanan dari kompresor dapat disimpan dalam tabung untuk dipergunakan, sehingga kompresor tidak perlu hidup terus menerus dan tangki mudah untuk dipindah-pindah
- Udara bertekanan tidak terlalu peka dengan perubahan temperatur hal ini menjamin pengoprasian yang baik meski dalam kondisi temperature yang ekstrim.
- Udara bertekanan tidak mengandung resiko meledak atau terbakar.
- Udara bertekanan tanpa lubrikasi adalah bersih dan tidak menyebabkan pencemaran lingkungan, cocok untuk industri kayu, makanan, texstil.
- Elemen kerja mempunyai konstruksi yang sederhana sehingga harganya murah.
- Udara bertekanan adalah media kerja dengan kecepatan tinggi, sehingga kecepatan tinggi tidak dapat tercapai.
- Kecepatan dan gaya yang dihasilkan perkakas dapat diatur
- Perkakas dan elemen kerja tetap aman meski ada beban berlebih yang diberikan, perkakas akan berhenti tanpa ada kerusakan.
Kekurangan Pneumatik:
- Pengadaan udara bertekanan harus disiapkan dengan baik untuk mencegah timbulnya resiko keausan komponen yang terlalu cepat karena partikel kotoran dan debu.
- Udara bersifat mampu mampat menjadikan proses otomasi tidak konstan dalam hal kecepatan.
- Udara dimampatkan hanya efisien dalam gaya kerja tertentu pada tekanan 5-6 Bar bisa mencapai gaya 30KN.
- Udara buang menghasilkan suara bising, tapi diredam dengan silencer.
- Biaya set up untuk udara bertekanan mahal.