Objektif Am : Mempelajari dan memahami rekabentuk litar

pneumatik

Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:-

Merekabentuk litar asas berbilang silinder

berdasarkan kawalan pneumatik.

Menerangkan litar asas berbilang silinder

berdasarkan kawalan pneumatik.

UNIT 5

REKABENTUK LITAR (KAWALAN TURUTAN BERBILANG SILINDER)

OBJEKTIF

5.0 PENGENALAN

ekiranya seseorang bercerita tentang reka bentuk litar pneumatik, apakah yang

anda faham tentangnya ?

Kerja mereka bentuk bagi suatu litar pneumatik bukanlah satu tugas yang mudah

dilakukan terutama sekali apabila banyak penggerak yang perlu dikawal dengan

jujukan gerakan yang rumit. Oleh itu, aspek-aspek seperti keselamatan tentang

pengoperasian, perlaksanaan fungsi yang dicapai, tahap kecekapan operasi dan kos

perlu diambil kira ketika melakukan kerja mereka bentuk litar pneumatik, supaya

litar tersebut dapat mencapai atau melaksanakan kerja ke tahap yang optimium.

Perlaksanaan fungsi yang dicapai adalah dimaksudkan sebagai asas pencapaian yang

berulang. Sementara itu, aspek yang perlu dititikberatkan ialah sistem hendaklah

bebas daripada suhu persekitaran yang tinggi, kelembapan dan habuk. Hal ini kerana

perkara berkenaan dapat mempengaruhi atau merosakkan litar sistem pneumatik.

Tambahan pula, kos pembaikan bagi sistem ini adalah mahal.

5.1 PENGENDALIAN LITAR ASAS KAWALAN TURUTAN BERBILANG

SILINDER

Bagi kendalian litar kawalan turutan berbilang selinder di contoh 5.1 di bawah,

terdapat dua rod silinder tindakan pneumatik yang akan digerak atau dikawal secara

bergilir-gilir dengan menggunakkan bantuan daripada komponen-komponen

pneumatik.

S

IINNPPUUTT

Contoh 5.1 :

Rajah 5.1 : Litar asas berbilang silinder

Jujukan litar merupakan turutan pergerakan silinder atau penggerak yang

mempunyai lebih dari satu penggerak dalam sesuatu litar. Berdasarkan rajah 5.1 di

atas, jujukan litar adalah seperti rajah 5.2 di bawah.

A+ B+ A- B-

Rajah 5.2 : Jujukan litar

Rajah 5.2 di atas menunjukkan dua buah silinder dua tindakan iaitu A dan B. Di

mana pergerakkan silinder ini perlu mengikuti jujukan A+ B+ A- B- dengan secara

Automatik apabila suis tekan ditekan dan dilepaskan.

Komponen : Dua buah sillinder dua tindakan, dua injap kawalan berarah 4/2, empat

buah injap belantik sehala, dua buah suis sentuh dan sebuah suis tekan.

a0 b0 b1 a1

St

Silinder A Silinder B

a0

a1

b0

b1

Sumber angin

a1 b1 a0

b0 st

Penerangan kendalian :

1. Bila suis tekan ditekan, udara dibekalkan ke injap belantik sehala a1dengan

"normally open" sehingga ke injap kawalan berarah 4/2.

2. Injap ini akan bergerak ke sebelah kiri untuk menyambungkan A+, kemudian

udara akan dihantar ke silinder A bagi menggerakkan rod silinder keluar sehingga

menyentuh suis sentuh a1 dan terhenti.

3. Injap belantik a1 akan mula beroperasi dengan bergerakkan ke kiri supaya udara

dapat disalurkan ke injap kawalan berarah 4/2 dengan menyambung B+ dengan

tujuan untuk menolak rod silinder B keluar daripadanya sehinggs rod itu tersentuh

suis sentuh b1.

4. Sebaik sahaja rod itu tersentuh suis sentuh b1, injap belantik b1 akan berfungsi lalu

bergerak ke kanan bagi melengkapkan sambungan agar menyalurkan udara

menerusinya ke injap kawalan. Di sini injap kawalan akan digerak kembali ke

arah kanan dengan menyambungkan A- sehingga ke silinder A. Hal ini akan

menolak rod silinder A masuk ke dalamnya supaya udara itu dapat dialir keluar

hingga ekzos dengan bantuan saluran yang telah disambungkan. Ia akan terhenti

apabila tersentuh suis sentuh a0.

5. Apabila rod silinder tersentuh suis sentuh a0,silinder B akan berfungsi semula di

mana udara dibekalkan dengan menerusi injap belantik sehala kemudian

memasak injap kawalan 4/2 bergerak ke sebelah kiri.

6. Ini akan membolehkan B- disambung dan menbenarkan udara melaluinya

sehingga silinder B. Dengan ini rod silinder akan ditolak masuk sebaik sahaja

bekalan udara diterima lalu menyalurkan udara disebelah depan rod ke bahagian

ekzos.

7. Manakala silinder A akan berfungsi lagi bila rod di silinder B tersentuh suis

sentuh b0, kitar ini akan berulang-ulang beroperasi selagi suis tekan tidak

dilepaskan.

Contoh 5.2 :

Litar ini adalah sama dengan litar pada rajah 5.1 di atas tetapi berbeza dari segi

susunan jujukan iaitu A+ A- B+ B-. Injap penghad jenis guling digantikan dengan

jenis yang lain sekiranya terdapat isyarat yang berlawanan.

Rajah 5.3 : Litar asas berbilang silinder berlainan jujukan

Contoh 5.3 :

Ianya adalah sama seperti litar dalam rajah 5.2 dan rajah 5.3 di atas tetapi dengan

jujukan A+ B+ B- A-. Suis injap penghad jenis guling digantikan dengan jenis lain

yang sesuai sekiranya terdapat isyarat yang berlawanan.

Rajah 5.4 : Litar asas berbilang silinder berlainan jujukan digandingkan bersama

dengan injap belantik sehala

a0 a1 b0 b1

Silinder A Silinder B

b0

St

b1 a0 b1

Hidraul

Silinder A Silinder B a0 a1 b0 b1

a0

St

b0 a1 b1

Injap Belantik

sehala

5.2 RAJAH GERAKAN MASA

Rajah gerakan masa (RGM) atau “Time Motion Diagram”, dapat menggambarkan

jujukan dua atau lebih silinder yang digerakkan secara automatik.

Contoh 5.4 :

Jujukan A+ B+ B- A-

Contoh 5.5 :

Jujukan A+ A- B+ B-

A

B

1 2 3 4 5

JumlahPergerakan

a1

a0

b1

b0

A

B

1 2 3 4 5

JumlahPergerakan

a1

a0

b1

b0

Pergerakkan A+ diwakili oleh 1 ke 2

dari a0 ke a1(menaik) pada silinder A.

Pergerakkan B+ diwakili oleh 2 ke 3

dari b0 ke b1(menaik) pada silinder B.

Pergerakkan B- diwakili oleh 3 ke 4 dari

b1 ke b0(menurun) pada silinder B.

Pergerakkan A- diwakili oleh 4 ke 5 dari

a1 ke a0(menurun) pada silinder A.

Pergerakkan A+ diwakili oleh 1 ke 2

dari a0 ke a1(menaik) pada silinder A.

Pergerakkan A- diwakili oleh 2 ke 3 dari

a1 ke a0 (menurun) pada silinder A.

Pergerakkan B+ diwakili oleh 3 ke 4

dari b0 ke b1 (menaik) pada silinder B.

Pergerakkan B- diwakili oleh 4 ke 5 dari

b1 ke b0 (menurun) pada silinder A.

Soalan 5a-1

Isikan tempat kosong yang telah disediakan

1. Kawalan turutan untuk litar berbilang silinder dilakukan pada suatu litar yang

mempunyai lebih dari __________________silinder.

2. Kawalan turutan gerakan bagi silinder-silinder juga dipanggil _____________ silinder.

3. A+ B+ B- A- adalah jujukan bagi _________silinder.

4. A+ B+ C+ C- B- A- adalah jujukan bagi _________silinder.

5. A+ B+ A-,B- adalah jujukan bagi __________silinder.

Soalan 5a-2

Sila lengkapkan jujukan di bawah

i.

A+ B+ A-,B-

ii.

AKTIVITI 5a

a1 b1

a1 b1 c1 c0 b0

a0 St

SELAMAT MENCUBA

Soalan 5a-3

Sila lengkapkan penerangan di bawah:

Silinder A

1. A+ ialah pergerakan _____________ piston A

2. A- ialah pergerakan ______________ piston A

3. Bila A+ berlaku, ianya akan menjana injap _______ pada akhir pergerakan tersebut.

4. Bila A- berlaku, ianya akan menjana injap _______ pada akhir pergerakan tersebut.

a1 a0

5.3 MEMBINA LITAR LATA ( CASCADE )

Dalam membina litar lata, perkara seperti membahagikan pergerakan silinder kepada

kumpulan, setiap ahli kumpulan tidak boleh sama dan jumlah bilangan kumpulan

adalah bersamaan dengan bilangan garisan yang akan digunakan ke dalam sesuatu

sistem pneumatik, adalah merupakan cara penting yang perlu dikuasai oleh seseorang

semasa proses melakukannya. Dalam litar ini, terdapat injap memori dan garisan

angin sekiranya dibandingkan dengan pengendalian litar asas berbilangan silinder. Di

samping itu, litar ini agak popular digunakan dalam mesin gerudi, dimana mesin perlu

dikawal langkah demi langkah dalam pembuatan dan lain-lain lagi.

5.3.1 Cara untuk membina litar pneumatik lata (Cascade).

Prosedur membina litar lata adalah seperti berikut;

1. Membahagikan jujukan gerakan silinder seperti rajah 5.5 di bawah, A+,

B+, A-,A+, B-, A- kepada beberapa kumpulan. Pastikan bahawa setiap

kumpulan yang dibahagikan tidak mempunyai jujukan pada silinder yang

sama contohnya A+ tidak boleh berada dalam satu kumpulan dengan A-.

Kumpulan yang dibahagikan adalah berdasarkan garis angin yang hendak

kita guna. Sekiranya anda telah menubuhkan 4 kumpulan seperti dibawah

bermaksud anda akan menggunakan 4 garis angin.

1 2 3 4

a1 a1

A+ B+ A- A+ B- A-

b1 a0 b0

Rajah 5.5 : Jujukan Gerakan Selinder

st a0

IINNPPUUTT

Rajah 5.6 : Litar lata (cascade)

(A) (B)

a1 a0 b1 b0

S1

S2

S3

S4

b1

b0

st

a0

a1

2. Empat kumpulan lata telah dibentuk dalam gerakan jujukan silinder ini,

iaitu :

Kumpulan Jujukan Sambungan untuk litar kuasa

Cascade

1 A+, B+ A1 disambung kepada S1; a1 dan S1

disambung kepada B1.

2 A- A0 disambung kepada S2

3 A+, B- A1 disambung kepada S3; a1 dan S3

disambung kepada B0.

4 A- A0 disambung kepada S4.

3. Pada injap memori cascade pula, oleh sebab terdapat 4 kumpulan cascade

jadi 3 injap memori akan digunakan. Di mana injap yang ke-3 adalah

digunakan untuk kumpulan cascade 4 dan 1.

Injap memori cascade Sambungan

1 S1. b1

2 S2. a0

3 S4. a0 .st(kanan). S3. b0 (kiri)

*Rujukan : S1- Suis 1 st- Suis start

S2- Suis 2

S3- Suis 3

Penerangan :

Injap had - hanya a1 tidak disambung kepada injap memori cascade. a1

digunakan dalam kumpulan cascade 1 dan 3. Dalam kumpulan 1, S1 dan a1

disambungkan ke B1, manakala dalam kumpulan 3, S3 dan a1 disambungkan

ke B0 (injap Dan akan digunakan).

Untuk membuat sambungan ke injap memori cascade, a0 adalah digunakan

dua kali, iaitu pada injap memori cascade 1 dan 3. Talian a0 daripada

bercabang dua, di mana satu akan pergi ke st yang akan disambung ke injap

Dan bagi menyambung dengan S4 dan dari injap Dan ke injap memori

cascade 1. Manakala satu lagi ( dari ke injap a0 ) akan pergi ke injap Dan

(lain) untuk digabung dengan S2 dan seterusnya ke injap memori cascade 3.

b1 dan b0 hanya digunakan sekali sahaja, maka b1 dan b0 boleh dibuat

dengan secara bersiri dan seterusnya ke injap memori cascade 2. b0 pula

disambungkan secara bersiri dengan S3 dan seterusnya ke injap memori

cascade 4.

Rajah 5.7, menunjukan empat kumpulan cascade telah dibentuk.

1 2 3 4

a1 a1

A+ B+ A- A+ B- A-

b1 a0 b0

Rajah 5.5 : Jujukan litar

Penerangan kendalian:

1. Apabila suis ditekan, injap 4/2 akan ditolak daripada keadaan asal supaya

udara termampat akan dibekal ke injap.

2. Di injap pula, ia akan melengkapkan litar dengan menyambungkan saluran

A ke silinder tindakan dua arah.

3. Sebaik sahaja silinder memperolehi udara, rod silinder akan digerakkan ke

depan.

4. Selepas suis tekan itu dilepaskan, injap tersebut akan bergerak kembali ke

kedudukan asalnya.

5. Udara daripada silinder akan disalur ke saluran B dengan tujuan untuk

mengalirkannya ke ekzos.

6. Dengan ini, rod silinder akan bergerak masuk ke dalam silinder sehingga

udara habis disalur keluar.

a0 st

5.3.2 Panduan membina litar Lata (Cascade)

Panduan membina litar lata

1. Bahagikan pergerakan silinder kepada jumlah kumpulan yang

dikehendaki.

2. Setiap ahli kumpulan tidak boleh sama. contoh : A+ dengan A-.

3. Bilangan kumpulan adalah sama dengan bilangan garis angin.

4. Bilangan injap memori yang digunakan adalah kurang satu dar bilangan

garis angin

Rajah 5.6: Susunan injap memori lata untuk dua kumpulan lata

Rajah 5.7: Susunan injap memori lata untuk tiga kumpulan lata

Rajah 5.8: Susunan injap memori lata untuk empat kumpulan lata

Garis angin pertama (S1)

Garis anginkedua (S2)

Garis angin ketiga (S3)

Garis angin keempat (S4)

Garis angin pertama (S1)

Garis angin kedua (S2)

SET 1 SET 2

Garis angin pertama (S1)

Garis angin kedua (S2)

Garis angin ketiga (S3)

SET 2

SET 3 SET 1

Untuk isyarat input

kump lata 2

Untuk isyarat input

kump lata 3

Untuk isyarat input kump

lata 1

PERHATIAN !

SET ialah isyarat untuk

menganjakkan injap memori lata

kepada kumpulan lata yang

berkenaan.

5.4 LITAR PNEUMATIK PEMBILANG LANGKAH

Litar ini mengandungi modul-modul yang dihubungkan kepada injap-injap kuasa.

Setiap kuasa pula dihubung dengan sebuah silinder pneumatik. Injap kuasa yang

digunakan ialah injap kawalan berarah 4/2 dianjak oleh pneumatik. Setiap langkah

maka bermakna empat modul akan digunakan. Misalnya dalam satu kitar, jika

sebuah silinder perlu dipanjangkan dua kali maka dua buah modul diperlukan dan

jika perlu pula diundurkan dua kali juga maka dua lagi modul diperlukan.

Modul Pembilang Langkah

Setiap modul mengandungi dua injap, iaitu

1. Injap memori iaitu injap kawalan berarah 3/2 yang dianjakkan oleh pneumatik.

2. Injap DAN.

Selain daripada modul ini, litar jenis ini adakalanya memerlukan injap-injap berikut:

1. Injap ATAU.

2. Injap DAN.

5.4.1 Modul Pembilang Langkah

Bagi membina litar pembilang langkah, anda memerlukan modul pembilang

langkah yang terdiri daripada injap 3/2 dan injap DAN. Ianya mempunyai 6

titik sambungan seperti gambarajah di bawah. PERINGATAN! Anda mestilah

melukis modul pembilang langkah dengan lengkap seperti gambarajah 5.9 di

bawah supaya tidak terkeliru dalam pembinaan litar pembilang langkah.

Berdasarkan rajah 5.9 di sebelah,

penomboran melambangkan laluan angin

untuk sesuatu penyambungan litar.

1. Isyarat persediaan dari jujukan yang

terdahulu

2. Tindak balas signal dari langkah yang

lepas

3. signal ke injap kawalan arah

4. menolak balik injap 3/2 yang lepas ke

kedudukan asal

5. isyarat persediaan untuk modul akan

datang

6. Isyarat menolak balik injap 3/2

kedudukan asal

1

2

3

4 5

6

Rajah 5.9 : Modul Pembilang Langkah

5.4.2 Litar Pembilang Langkah

Litar ini mengandungi lebih daripada satu silinder, seperti litar cascade, ianya

mempunyai jujukan supaya siliner-silinder tersebut bergerak mengikut aturan

tertentu yang telah ditetapkan.Contoh jujukan adalah seperti dibawah:

A + B+ C+ C- B- A-

Sekiranya anda diberi jujukan seperti di atas dan anda dikehendaki membina

litar dengan menggunakan kaedah pembilang langkah, pertama sekali anda

perlu pastikan berapa silinder yang diperlukan. Contoh jujukan di atas anda

memerlukan 3 silinder iaitu A,B dan C. Kedua anda perlu memastikan jumlah

pergerakkan untuk menentukan bilangan modul pembilang langkah yang

diperlukan. Contoh jujukan di atas ianya mempunyai 6 pergerakan, jadi litar

ini memerlukan 6 modul pembilang langkah. Rajah 5.7 menunjukkan binaan

litar bagi jujukan di atas.

5.4.3 Sambungan Litar

Bagi menyambungkan litar dari modul ke injap kuasa, anda perlu mengikut

langkah-langkah di bawah berpandukan rajah 5.7 di muka surat sebelah.

Isyarat dari modul pembilang langkah (bahagian atas)

1. Modul pertama disambungan ke A1

2. Modul kedua disambung ke B1

3. Modul ketiga disambung ke C1

4. Modul keempat disambung ke C0

5. Modul kelima disambung ke B0

6. Modul keenam disambung ke A0

Sambungan litar dari modul pembilang langkah kepada injap

kawalan(bahagian bawah)

1. injap Ao disambung ke injap mula, St dan seterusnya disambung

ke injap DAN pada modul 1

2. injap A1 disambung ke injap DAN pada modul kedua

3. injap B1 disambung ke injap DAN pada modul ketiga

4. injap C1 disambung ke injap DAN pada modul keempat.

5. injap C0 disambung ke injap DAN pada modul kelima

6. injap B0 disambung ke injap DAN pada modul keenam

Rajah 5.10 : Litar pembilang langkah (step counter)

Silin

der A

S

ilind

er B

Silin

der C

St

a0

a1

b1

c1

c0

b0

Soalan 5b-1

Bahagikan kumpulan untuk jujukan dibawah supaya anda dapat menentukan garisan

angin dan injap memori yang diperlukan

A+ B+ A- B-

Jumlah garis angin __________

Jumlah injap memori __________

A+ B+,C+ C- B- A-

Jumlah Garis angin ________

Jumlah Injap Memori ________

A+ B+ B- C+ C- B+ B- A-

Jumlah Garis angin ________

Jumlah Injap Memori ________

Soalan 5b-2

Sila tentukan ke manakah arah sambungan bagi 6 titik utama bagi suatu modul pembilang

langkah.

AKTIVITI 5b

1

2

3

4 5

6

1._______________________________________

2._______________________________________

3._______________________________________

4._______________________________________

5._______________________________________

6._______________________________________

SELAMAT MENCUBA

Soalan 5b-3

Isikan jawapan anda di tempat kosong yang disediakan di bawah;

1. Berikan 2 jenis litar yang anda telah pelajari

2. Sekiranya anda bahagikan kepada 4 kumpulan untuk pembinaan litar lata (cascade)

dalam satu jujukan tertentu, bermaksud anda akan menggunakan ________ garis angin

dan ________ injap memori.

3. Elemen _____________ dan ____________ pada silinder yang sama tidak boleh

berada dalam kumpulan yang sama contohnya ______ dan ______

4. Satu modul yang mempunyai 2 injap iaitu injap 3/2 dan injap DAN dalam membantu

pembinaan litar pembilang langkah di panggil ______________________________

5. Jumlah modul pembilang langkah boleh ditentukan dengan mengenalpasti

jumlah _________________.