PRAKTIKUM PNEUMATIK

LAPORAN

Disusun sebagai syarat lulus mata kuliah Pneumatik dan Hidrolik pada semester genap tahun 2012/2013 yang diampu oleh Bapak Gumono S.T., M.MT.

OlehDavid Alexander DjandoNIM 1331210191 2I PERAWATAN

JURUSAN TEKNIK MESINPOLITEKNIK NEGERI MALANGMALANGJUNI 2015PENGANTAR

Pneumatik adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak udara dan gejala-gejalanya. Berasal dari bahasa Yunani Pneuma yang artinya angina tau nafas. Penemu Pneumatik adalah Ktesibios.

a.Kelebihan Pneumatik: Bersih Tidak berbahaya Mudah dikembangkan Udara yang digunakan tidak perlu membeli

b.Kekurangan Pneumatik: Bising Investasi awal mahal

c.Aplikasi Pneumatik: Automotive Textile Building and material building Chemical and beverage Transformation and logistic Plastic Paper

BAB I

RANGKAIAN DIRECT (Rangkaian Langsung) Dan RANGKAIAN INDIRECT (Rangkaian Tidak Langsung)

1.1Rangkaian Direct pada Silinder SAC

A.Nama Komponen- Single Acting Cylinder- Push button 3/2- Air service unit- Compressed

1.2Rangkaian Indirect pada Silinder SAC

A.Nama Komponen- Single Acting Cylinder- 3/2 way valve- Push button 3/2- Air service unit- Compressed

1.3Rangkaian Direct pada Silinder DAC

A.Nama Komponen- Double Acting Cylinder- Tuas katup 4/2- Air service unit- Compressed

1.4Rangkaian Indirect pada Silinder DAC

A.Nama Komponen- Double Acting Cylinder- 2 buah push button 3/2- Air service unit- Compressed

BAB II

APLIKASI DARI RANGKAIAN OTOMASI PNEUMATIK

2.1Aplikasi dari Rangkaian Otomasi Pneumatik pada Silinder SAC

1.Batang torak dari SAC bergerak maju bila tombol tekan 3/2 beroperasi dan kembalinya bergerak secara cepat.

A.Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

B.Nama Komponen- Single Acting Cylinder- Quick exhaust valve- Push button 3/2- Air service unit- Compressed

2.Gerakan maju dari SAC dilakukan dengan cara menekan tombol tekan 3/2 dari 2 arah secara bersamaan kemudian kembalinya bergerak cepat.

A.Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

B.Nama Komponen- Single Acting Cylinder- Quick Exhaust valve- Shuttle valve- 2 buah push button 3/2- Air service unit- Compressed

3.Piston rod dari SAC bergerak maju pelan-pelan, apa bila katup push button 3/2 beroperasi secara bersamaan.

A.Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

B.Nama Komponen- Single Acting Cylinder- One way flow control valve- Two pressure valve- 2 buah push button 3/2- Air service unit- Compressed

4.Piston rod dari SAC dapat bergerak maju perlahan-lahan bila kedua katup push button 3/2 ditekan secara bersamaan, begitu juga bila push button 3/2 lainnya ditekan maka piston rod bergerak pelan-pelan juga.

A.Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

B.Nama Komponen- Single Acting Cylinder- One way flow control valve- Shuttle valve- Two pressure valve- 3 buah push button 3/2- Air service unit- Compressed

2.2Aplikasi dari Rangkaian Otomasi Pneumatik pada Silinder DAC

1.Distribusi BolaBola dari gravity feed magazine harus didistribusikan ke lubang 1 dan lubang 2 secara bergantian dengan kecepatan distribusi dapat diatur. Signal untuk menggerakan piston diberikan oleh salah satu push button 3/2. Langkah maju atau mundur setelah piston menjatuhkan bola ke lubang 1 dan 2.

A.Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

C.Nama Komponen- Double Acting Cylinder- 2 buah one way flow control valve- Katup 4/2- 2 buah two pressure- Shuttle valve- 2 buah push button 3/2- Roller luver 3/2- Roller luver with idle return 3/2- Air service unit- Compressed

2.Kontrol Laddle PenuangGerakan turun dari laddle penuang harus diatur dengan tombol tekan 3/2 atau gerakan menginjak pedal 3/2 (penurunan dilakukan secara perlahan), sedangkan kembalinya dilakukan secara otomatis (pengangkatan secara perlahan-lahan).

C.Nama Komponen- Double Acting cylinder- 2 buah one way flow control valve- Katup 4/2- Shuttle valve- Push button 3/2- Pedal 3/2- Roller luver 3/2- Air service unit- Compressed

3.Pembuka - Penutup JendelaJendela dapat dibuka dengan menekan salah satu dari dua push button, begitu juga menutupnya. Jendela harus dapat dibuka pada setiap posisi sepanjang langkah piston. Agar jendela tidak rusak maka gerakan membuka atau menutup harus lambat. Lampu tanda akan menyala jika jendela dalam keadaan tertutup.

A.Gambar Sket

B.Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

C.Nama Komponen- Double Acting cylinder- 2 buah one way flow control valve- Katup 4/3 tertutup pada posisi menengah- 2 buah shuttle valve- 4 buah push button 3/2- Air service unit- Compressed

4.Penandaan Pada Mistar SorongDengan bantuan DAC dapat dibuat skala pada mistar sorong. Signal untuk gerakan maju dari silinder hanya mungkin ketika benda kerja sudah pada posisinya. Signal untuk gerakan maju dapat dilayani dengan menekan salah satu dari dua push button 3/2. Gerakan kembali piston secara otomatis jika maksimum penekanan dari piston telah tercapai.

A.Gambar Sket

B.Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

C.Nama Komponen- Double Acting cylinder- Katup 4/2- Two pressure valve- Shuttle valve- 4 buah push buttsn 3/2- Air service unit- Compressed

BAB III

METODE INTUITIF

3.1Pengertian

Metode ini adalah cara yang paling sederhana tetapi hanya gerakan sederhana yang bias memakai rangkaian ini. Metode intuitif adalah memecahkan persoalan dengan cara coba-coba. Dimana urutan tata kerja silinder dibagi dalam kronologisnya, dengan kata lain agar tidak panjang lebar dalam menuliskan tata kerja, maka tabular dari langkah-langkah kerja gerakan silinder.

A.Contoh: Silinder DACLangkah KerjaGerakan

Silinder ASilinder B

1Maju-

2-Maju

3Mundur-

4-Mundur

Gerakan maju adalah atau +Gerakan mundur adalah atau -

Gerakan : SilinderSignalA atau A+ a1B atau B+ b1A atau A- a0B atau B- b0

B.Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

AB a0a1b0b1

A+ A- B+ B-

b0 b1 a1 a0

start

BAB IV

METODE CASCADE

4.1PengertianYaitu memecahkan persoalan dengan aturan sebagai berikut:1.Urutan gerakan silinder diberi notasi, missal:a.A+ B+ B- A-..dst.b.A+ A- B+ B-..dst.2.Gerakan dibagi dalam kelompoknya atau grubnya:a.Membagi dalam kelompok-kelompok seperti suatu opersai silinder yang terjadi hanya sekali dalam satu kelompok.Contoh:A+ B+ B- A- I II3.Masing-masing kelompok diberi jalur pembekalan (supply line)4.Jumlah katup yang membalik sama dengan jumlah kelompok dikurangi Satu5.Batas peralihan ditulis dengan notasi singkat6.Jika mengubah kelompok, batas peralihan harus ditarik di bawah supply line7.Jika mengubah kelompok, batas peralihan harus di tarik di atas supply line8.Transposisi ke dalam sirkuitContoh:A+ B+ B- A- I IIJadi terdapat dua kelompok, oleh sebab itu harus ada dua jalur dan satu katup yang membalik.

4.1.1Pembagian Daerah SaluranKatup yang berfungsi sebagai pembagi atau pemindah saluran adalah katup 4/2 way valve.

Contoh:

2 Saluran 3 Saluran

(1-2)(1-2) (2-1) (2-3) (3-1)

4 Saluran

(3-4)

(2-3)

(1-2) (4-1)

4.2Displacement Step Diagram (Diagram Langkah Pemindahan)

1 2 3 45=1 1CylA 0 1CylB 0

a1a0A+B+A-B-b0Ib1IIb0start

4.2.1Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik Cyl A Cyl Ba0a1 b0 b1

A+ Z Y A- B+Z Y B- a1 a0

(1-2) Z Y (2-1)

b1 b0

start

4.3Soal dan Aplikasi Displacement Steep Diagram

Assembling Fixture For Screw Plug I1 2 3 4 56 78=1 1Cyl A 0 1Cyl B 0 1Cyl C 0 1Cyl D 0

a1c1A+B-C+A-(B+ C-)D+D-d0Ib0IIa0IIIb1/c0IVd1Vd0start

4.3.1Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

ABCD

BAB V

METODE STEP COUNTER

5.1Step Counter Module

3 (switch)

(reset) 4 5 (prepare)

6 (reset)

1 (prepare)

2 (confirm)Keterangan:1.Porporation signal from previous module2.Feed back signal from previous module3.Switching signal two power valve4.Reset signal to previous modul5.Proporation signal to next modul6.Reset signal from next modul

5.2Contoh Displacement Step Diagram

12345=1 1A 0 1B 0A1B1A0B0a0a1a1a0b0b0b1b1

Rangkaian Otomasi Pneumatik

5.3Soal dan Aplikasi Step Counter

Assembling Fixture For Screw Plug I12345678=1 1A 0 1B 0 1C 0 1D 0A1B0C1A0 (B1 C0) D1D0a0a1b0a1a0b1d1d0b1c0c1b0c0c1

Gambar Rangkaian Otomasi Pneumatik

BAB VI

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

6.1Relay TypeProgrammable Logic Controller (PLC) mempunyai 4 types relay:1.Input relay (IR)Untuk menerima signal yang masuk untuk mendistribusikannya kemana input itu diperlukan.OMRON C 20 mempunyai 16 input relays dan mungkin dapat ditambah 802.Output relay (OR)Hanya relay yang mana dapat disamakan untuk menggerakan beban bagian luar PLC (contoh: solenoid, siren start a motor)OMRON C 20 hanya mempunyai 203.Internal auxiliary relays (AR)Hanya digunakan untuk proses internal logic signal dan tidak dapat disamakan menggerakan beban luar.OMRON C 20 mempunyai 136 internal auxiliary relay.4.Holding relays (HR)Digunakan juga untuk proses internal logic signal, banyak yang sama seperti internal auxiliary relays.HR dapat menyimpan memory selama daya berkurang.OMRON C 20 mempunyai 160 holding relays.

6.2Transformasi Step Counter ke Diagram Lader

switch reset prepare

reset

prepare

confirm

HR

prepareconfirmReset

HRout

6.1.3Contoh Soal Pneumatik Metode Semi PLC Displacement Step Diagram 1 2 3 4 5=1 1A 0 1B 0Notasi A1 B1 B0 A0 001 002 002 002 003 003 004 003 startDiagram LadderOV240 VHR 004

HR 004001000HR 0021HR 001 OR 502HR 002

HR 001002

HR 003 2HR 002 OR 504HR 003

HR 002004HR 004 3HR 003 OR 503HR 004

HR 003HR001 4HR004 HR 501END

A1A0 B1 B0

Keterangan:Start: 000A1: 502A0: 501B1: 504B0: 503a1: 002a0: 001b1: 004b0: 003

BAB VII

PERHITUNGAN GAYA EFEKTIF DAN KONSUMSI UDARA

7.1Gaya Silinder

1.Gaya pada piston tergantung pada:a. Tekanan udarab. Diameter pistonc. Tahanan gesek pada perumpat (seal)

2.Gaya teoritis pada piston dihitung dengan rumus:

F= A . P..(N)Dengan:F= Gaya teoritis(N)A= Luas penampang(mm2)P= Tekanan operasional(Kpa atau Bar)

Namun pada kenyataannya gaya efektif piston tidak demikian, kita harus memperhitungkan tekanan gesek (untuk SAC ditambah gaya balik pegas). Pada tekanan operasi normal (400-800 Kpa atau Bar), gaya gesek yang diambil berkisar antara 3%-20% dari gaya teoritis. Sehingga didapat rumus untuk perhitungan gaya pada silinder SAC dan DAC sebagai berikut:a. Gaya pada SACFn= A . P (Fr+Fp)(N)Dengan:Fn = Gaya efektif(N)A = Luas penampang piston(mm2)P = Tekanan operasional(Kpa atau Bar)Fr = Gaya gesek (%) dikali dengan gaya tertulis(N)Fp = Gaya pegas(N)b. Gaya pada DACFn maju = A . P Fr..(N)Fn mundur = (A-Ar) . P Fr.(N)Dengan:Fn = Gaya efektif(N)A = Luas penampang piston(mm2)Ar = Luas penampang piston rod(mm2)P = Tekanan operasional(Kpa atau Bar)Fr = Gaya gesek (%) dikali dengan gaya tertulis(N)

71.1Contoh Soal Silinder DACDiketahui:Tekanan operasi: 6 barDiameter piston: 50 mmDiameter piston rod: 12 mmGaya gesek: 10% gaya teoritisDitanya:Berapa gaya efektif maju dan mundur pada silinder DAC tersebut?Jawab:Tekanan operasi = 6 bar = 6.105 Pa = 6.105 N/m2 = 6.10-1 N/mm2a. Fn maju= A . P Fr= (/4 . 502 . 6.10-1) Fr= 1178,09724 10% 1178, 09724= 1178,09724 117,809724= 1060,28752 N

b. Fn mundur= (A.Ar).P-Fr= (/4.(502-122). 6.10-1)-Fr= 1110,138 10%1110,238= 999, 214 N

7.2Konsumsi Udara

Rumus yang digunakan untuk menghitung konsumsi udara sebagai berikut:a. Untuk silinder SACV = S . n . A . perbandingan kompresi..(l/menit)

b. Untuk silinder DACV = n . (S(A+Ar)) . perbandingan kompresi.(l/menit)

Dengan:V = Konsumsi udara(l/menit)S = Panjang langkah(mm)n = Jumlah langkah(langjah/menit)A = Luas penampang piston(mm2)Ar = Luas penampang piston rod(mm2)

Perbandingan kompresi dihitung dengan:PC=101,3 = tekanan operasi/101,3..(l/menit)Catatan: tekanan operasi harus dalam Kpa

7.2.2Contoh Soal Silinder DAC

Diketahui:Tekanan operasi= 600KpaDiameter piston= 50mmDiameter piston rod= 12 mmPanjang langkah= 100mmPiston bekerja= 10 lankah/menitDitanya:Berapa besar konsumsi udara dari DAC tersebut?Jawab:Perbandingan kompresi = 101,3 + 600/101,3 = 6,9

V = n.(S(A+Ar)).perbandingan kompresiV = n.(S(/4 D2+(/4(D2-d2)))). 6,9V = 10.(100(/4 502+(/4(502-122)))). 6,9V = 10(100(1963,495 + 1850,398)). 6,9V = 26315865,15 mm3/menitV = 26,32 liter/menit