SISTEM PNEUMATIK (PNUEMATIC SYSTEM)  OBJEKTIF :-MENERANGKAN SIMBOL-SIMBOL ASAS UNTUK KOMPONEN PNEUMATIK DALAMSISTEM KAWALAN.

-MENGENALPASTI JENIS-JENIS INJAP YANG DIGUNAKAN.

-MENERANGKAN KOMPONEN UTAMA DALAM SISTEM KAWALAN PNEUMATIK.

-MENERANGKAN LITAR KAWALAN PNEUMATIK DAN ELEKTRO-PNEUMATIK TERMASUK PENGGUNAANNYA

Pengenalan

Pneumatik telah lama memainkan peranan penting sebagai pemangkin prestasi teknologi kerjamekanikal.Ia juga digunakan dalam pembangunan teknologi automasi. Kebanyakanpenggunaan udara termampat digunakan untuk fungsi-fungsi seperti berikut:

- Memastikan status pemproses (sensors)- Pemprosesan maklumat (processors)- Mengerakkan pengerak.- Melakukan kerja.PENERANGAN :

- Sistem pneumatik menggunakan udara termampat sebagai medium pemindahan kuasa.Udara termampat adalah udara sekeliling yang telah dimampatkan dengan menggunakan pemampat udara kendalian motor letrik. Sistem pneumatik banyak digunakan dalam industri pemasangan komponen elektronik. Mesin memproses makanan, alat seperti mesin gerudi, perivet, motor udara dan lain-lain. Sistem tersebut juga digunakan untuk mengerakan bahagian yang mencengkam rim roda semasa menukar taya

Perkataan pneumatik berasal daripada gabungan perkataan klasik greek, dimana ia “ pneuma” bermakna angin/udara manakala “matic” bermakna pengerakan.Gabungan perkataan tersebutmemberi maksud kawalan pengerakan oleh udara. Dalam industri, ia merujuk kepadapenggunaan udara pemampat untuk memindahkan tenaga dan pengerakan.Pneumatik digunakan untuk melakukan kerja pemesinan dan kerja peroperasian. Contohnyaseperti :

- Menebuk (Drilling)- Memutar(Turning)- Memotong(Sawing)- Mengisar( Milling)- Mengemas(Finishing)- Membentuk ( Forming)- Kawalan Kualiti (Quality Control) 

Sejarah perkataan Pneumatik

HUKUM BOYLE

Mampatan udara dalam sistem pneumatik adalah berdasarkan pada hokum Boyle. Hukum Boyle yang ditentukan oleh boyle menyatakan bagi gas yang berada dalam bekas tertutup rajah 11.2 pada suhu yang malar, tekanan gas adalah berkadar sonsang dengan isipadunya.

Rajah 11.2 Perbezaan antara tekanan dan isipadu dalam bekas tertutup

Prinsip Asas Sistem Penumatik  Sistem penumatik yang mudah mengandungi pemampat, pengering dan penyejuk, penerima,penapis udara, pengatur tekanan, alat pelincir, injap kawalan berarah, penyenyap, injap kawalan aliran dan selinder. Fungsi komponen tersebut secara ringkas adalah:-•Compressor (Pemampat)

•Memampat udara daripada tekanan atmosfera ketekanan yang lebih tinggi.•Pengering dan Penyejuk •Untuk menyejukkan udara dan mengeluarkan pelewapan.•Penerima •Berfungsi sebagai tangki sejenis penerima udara termampat untuk kegunaan industri. Dan juga digunakan untuk menstabilkan tekanan udara yang dibekalkan oleh pemampat serta menolong menurunkan suhu udara termampat.Pemeluwapan yang terhasil akibat daripada penurunan suhu boleh dikeluarkan melalui injap salir dibahagian bawah penerima.

•Filter (Penapis Udara) Mengasingkan bendasing daripada udara termampat

•Presure Valve (Pengatur Tekanan) Melaraskan tekanan mengikut keperluan sesuatu sistem

•Alat Pelincir •Menyemburkan minyak pelincir kedalam udara termampat untuk di bawa ke bahagian bergerak seperti injap kawalan berarah dan omboh dalam silinder

•Flow Control Valve (Injap Kawalan berarah)Mengawal arah udara termampat ke liang yang tertentu

•Injap Kawalan aliran Mengawal kadar aliran udara termampat kesilinder •Penyenyap•Mengurangkan bunyi udara termampat yang dihembuskan melalui liang ekzos tertentu. •Silinder •Sejenis penggerak yang digunakan untuk membuat kerja.

Struktur & Aliran Isyarat Sistem Pneumatik Sistem Pneumatik mengandungi interaksi antara kumpulan-kumpulan elemen yang berbeza.Gabungan kumpulan-kumpulan elemen membentuk kawalan untuk aliran isyarat, bermuladaripada bahagian masukan( input) hingga ke bahagian pengerakan (output).Elemen kawalan mengawal elemen pengerakan mengantung kepada isyarat yang terimadaripada elemen pemprosesan. Peringkat asas sistem pneumatik adalah :

- Sumber tenaga(Energy supply)- Elemen masukan (Input elements)- Elemen pemprosesan (Processing elements(processor))- Elemen kawalan(Control elements)- Komponen kuasa(Power Components( actuator))

Struktur & Aliran Isyarat Sistem Pneumatik 

Pembangunan Sistem Pneumatik (Development of Pneumatic System)Untuk pembangunan sistem pneumatik, kesemua elemen memainkan peranan penting dalamsistem.Rajah menunjukkan gabungan elemen termasuk komponen-komponen yangterlibat.

•Filter (Penapis Udara) Mengasingkan bendasing daripada udara termampat

Unit Khidmat Udara(Air Service Unit)Unit khidmat udara adalah gabungan komponen seperti berikut :Penapis udara(air filter)Pengawal udara(air regulator)Pelicin udara(air lubricator)

Penapis udara Menapis udara termampat dan menghalang segala kotoran dalam udaramasuk ke dalam sistem.Pengawal udaraMelaraskan tekanan ke dalam sistem.Pelicin udaraMelicinkan bahagian-bahagian peralatan pneumatik yang bergerak.Contohnya silinder dan motor

Injap Kawalan Tekanan(Pressure Control Valve)

Injap kawalan tekanan digunakan dalam sistem pneumatik.Ia mempunyai tiga kumpulanutama seperti berikut:1. Injap penghad tekanan (pressure limiting valves)2. Injap pengatur tekanan (pressure regulating valves)3. Injap rangkaian tekanan ( pressure sequance)Injap penghad tekanan digunakan pada bahagian awalan pemampat untuk memastikantekanan yang diterima dihadkan untuk keselamatan dan tekanan bekalan pada sistemditetapkan pada tekanan yang sesuai. Injap pengatur tekanan akan memastikan tekanan adalahtetap sepanjang masa walaupun berlaku tekanan dalam sistem berubah-ubah. Injap pengaturtekanan beroperasi melalui binaan gegendang dalamannya.Injap rangkaian tekanan digunakan jika isyarat masukan diterima bergantung kepada jumlah tekanan yang dihadkan diperlukanterutamanya sistem kawalan maju. Rajah menunjukkan injap rangkaian tekanan

•Presure Valve (Pengatur Tekanan) Melaraskan tekanan mengikut keperluan sesuatu sistem

Injap Kawalan Tekanan (Pressure Control Valve) Injap kawalan tekanan berfungsi mempengaruhi keseluruhan tekanan bagi sistem. Injap pengatur tekanan umumnya digunakan boleh dilaraskan dengan mampatan spring. Simbol-simbol akan membezakan ia berdasarkan jenis berikut:

-Injap pengatur tekanan tanpa saluran pelega (pressure regulating valve without relief port)

-Injap pengatur tekanan dengan saluran pelega (pressure regulating valve with relief port)

-Injap rangkaian tekanan (pressure sequence valve)

•Directional Control Valve (Injap Kawalan berarah)Mengawal arah udara termampat ke liang yang tertentu. Injap kawalan berarah mengawal arah perjalanan udara dengan menghasilkan isyarat,membatalkan atau mengarahkan isyarat. Injap dikenalpasti dengan : Bilangan saluran/laluan (ways) : 2–way, 3-way, 4-way, … Bilangan kedudukan(positions) : 2 positions, 3 positions, … Kaedah pengerak injap(actuated): pengerak manual, pengerak mekanikal, pengerak pneumatik, pengerak elektrik, Kaedah pengerak balik (return actuated): spring, angin, … Contoh injap kawalan berarah berfungsi sebagai elemen isyarat adalah injap tuil beroda (roller lever valve) dimana ia digunakan untuk mengesan kedudukan batang piston silinder

Injap kawalan berarah (Directional Control Valve)Injap kawalan berarah diwakili bilangan sambungan dikawal, bilangan kedudukan dan laluanaliran.Ia dilakukan untuk mengelak daripada berlakunya sambungan yang salah pada saluranmasukan dan keluaran.

Kaedah Pengerak (Method of Actuation)Kaedah pengerak injap kawalan berarah adalah bergantung kepada keperluan kerja yangdilakukan. Pelbagai jenis pengerak seperti berikut :1. Pengerak manual2. Pengerak mekanikal3. Pengerak pneumatik 4. Pengerak elektrikal5. Pengerak gabungan

Injap Kawalan Aliran (Flow Control Valve)Kebanyakan injap kawalan aliran adalah jenis boleh laras dan membenarkan kawalan alirandalam dua arah. Anak panah menunjukkan komponen boleh dilaraskan bukan merujuk kepadaarah aliran. Ada juga injap kawalan aliran mengawal pada satu arah sahaja.

•Silinder •Sejenis penggerak yang digunakan untuk membuat kerja.

Pengerak Linear (Linear Actuator)Pengerak linear atau silinder boleh diterangkan dengan jenis binaan dan kaedah ia bekerja.Silinder satu tindakan dan silinder dua tindakan adalah bentuk yang asas untuk pelbagairekabentuk

Pengerak Berputar (Rotary Actuator)Pengerak berputar terbahagi kepada pengerakan berterusan dan sudut putaran terhad. Motorudara kebiasaannya berkelajuan tinggi sama ada kelajuan tersebut tetap atau boleh laras.

Sistem Pneumatik Asas

A. Injap kawalan berarah berkedudukan pertama

B. Injap kawalan berarah berkedudukan pertama

Peneranagn nengenai contoh sistem asas pneumatik

Dalam sistem pneumatik asas, udara termampat disalurkan kesilinder melalui pengering dan penyejuk. Penerima, penapis udara, pengatur tekanan, alat pelincir, injap kawalan berarah, dan injap kawalan aliran (rajah 11.2) .Rajah 11.2a boleh diwakili dengan symbol 11.2c.Dalam injap kawalan berarah (rajah 11.2a) udara termampat yang melalui liang P ke B akan menolak omboh silinder lalu memaksa udara yang berada pada ruang 2 melalui liang A dan dihembuskan pada liang R. Jika kedudukan kili injap kawalan berarah di alih ke kedudukan seperti rajah 11.2b, udara termampat dialirkan melalui liang P ke A dan menolak omboh dalam silinder ketempat asalnya. Pada masa yang sama udara daripada ruang 1 di dalam silinder dipaksa keluar melalui liang B ke R. Kedudukan kili dalam injap kawalan berarah dapat beralihkan dengan cara mekanik, pneumatik, insani atau elektrik. Dalalam industri moden, injap kawalan berarah elektrik yang dikawal oleh PLC (programmable Logic Controller) digunakan dengan meluasnya. Cara ini memudahkan reka bentuk dan pemasangan sesuatu sistem pneumatik. Penggunaan injap kawalan berarah elektrik tidak sesuai bagi industri gas. Ini adalah kerana suis elektrik boleh menghasilkan bunga api semasa dibuka dan ditutup serta boleh menyebabkan letupan. Oleh sebab itu industri gas menggunakan injap kawalan berarah yang dipandu oleh udara termampat

Perbezaan Sistem Pneumatik dengan Hidraulik

1. Mengunakan medium udara termampat.

2. Kos penghasilan udara termampat adalah murah.

3. Kendalian lebih bersih.

4. Digunakan untuk kerja ringan.

5. Udara termampat memberi rintangan aliran yang rendah.

6. Membuat kerja lebih pantas tetapi kadangkala tersekat.

7. Tidak sesuai untuk kerja yang terhenti separuh jalan.

8. Boleh berfungsi pada suhu yang tinggi.

1. Mengunakan medium bendalir hidraulik.

2. Kos bendalir hidraulik lebih tinggi.

3. Kendalian mengotorkan.

4. Digunakan untuk kerja berat.

5. Bendalir hidraulik menghasilkan rintangan aliran yang tinggi.

6. Membuat kerja perlahan tetapi licin.

7. Sesuai untuk kerja yang berhenti separuh jalan.

8. Merbahaya jika digunakan pada suhu yang tinggi sebab bendalir mudah terbakar.

Sistem Pneumatik Sistem Hidraulik