Pneumatic.

1. Dasar- dasar Pneumatik  
Pneumatik adalah suatu filsafat (science) yang menggunakan tekanan udara (compressed air) untuk mengerjakan sesuatu yang sifatnya lurus (linear) atau memutar (rotational). 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 hidraulik yang menggunakan cairan. Dasar dari aktuator tenaga fluida adalah baha fluida mempunyai tekanan yang sama ke segala arah. Dalam sistem pneumatik, aktuator berupa batang piston mendapat tekanan udara dari katup masuk, yang kemudian memberikan gaya kepadanya. Gaya inilah yang menggerakan piston pneumatik, baik maju atau mundur. Pada dasarnya sistem pneumatik dan hidraulik tidaklah jauh beda. Pembeda utama keduanya adalah sifat dari fluida  kerja yang digunakan. Cairan adalah fluida yang tidak dapat ditekan  (incompressible fluid) sedangkan udara adalah fluida yang dapat terkompressi (compressible fluid).

 

Gambar 1.1 Prinsip kerja pneumatic, gerakan disebabkan oleh adanya tekanan udara

Udara sebagai fluida kerja pada sistem pneumatik memiliki karakteristik khusus, antara lain :

1.Jumlahnya tak terbatas

2  Mencari tekanan yang lebih rendah

3  Dapat dimampatkan

4.  Memberi tekanan yang sama rata ke segala arah

5.  Tidak mempunyai bentuk (menyesuaikandengan tempatnya)

6.   Mengandung kadar air

Pada sistem pneumatik terdapat beberapa komponen utama, yaitu

1. Sistem pembangkitan udara terkompresi yang mencakup kompresor, cooler, dryer,tanki penyimpan
2. Unit pengolah udara berupa filter, regulator tekanan, dan lubrifier (pemercik oli) yanglebih dikenal sebagai Air Service Unit 
3. Katup sebagai pengatur arah, tekanan, dan aliran fluida 
4. Aktuator yang mengkonversikan energi fluida menjadi energi mekanik 
5.  Sistem perpipaan
6. Sensor dan transduser
7. Sistem kendali dan display

                        Gambar 1.2 menunjukan suatu sistem pneumatic yang disederhanakan.

Pneumatik menggunakan hukum-hukum aerodinamika, yang menentukan keadaan keseimbangan gas dan uap (khususnya udara atmosfir) dengan adanya gaya-gaya luar (aerostatika) dan teori aliran (aerodinamika). Pneumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau gerakan. Jadi pneumatik meliputi semua komponen mesin atau peralatan, dalam mana terjadi proses-proses pneumatik. Dalam bidang kejuruan teknik pneumatik dalam pengertian yang lebih sempit lagi adalah teknik udara mampat.

 

                                           Gambar 1.3 Rangkaian Pneumatic

2.2   Sistem Tekanan pada Sistem Pneumatic

1. Sistem Tekanan Tinggi

Untuk sistem tekanan tinggi, udara biaasanya disimpan dalam tabung metal (Air Storage Cylinder) pada range tekanan dari 1000 – 3000 Psi, tergantung pada keadaan sistem. Tapi  dari tabung ini mempunyai 2 klep, yang mana satu digunakan sebagai klep pengisian, dasar operasi kompressor dapat dihubungkan pada klep ini untuk penambahan udara kedalam tabung. Klep lainya sebagai klep pengontrol. Klep ini dapat sebagai klep penutup dan juga menjaga terperangkapnya udara dalam tabung selama sistem dioperasikan.

2. Sistem Tekanan Sedang.

Sistem Pneumatik tekanan sedang mempunyai range tekanan antara 100 ± 150 Psi, biasanya

tidak menggunakan tabung udara. Sistem ini umumnya mengambil udara terkompresi langsung dari motor kompresor

 3. Sistem Tekanan Rendah.

Tekanan udara rendah didapatkan dari pompa udara tipe Vane. Demikian pompa udara

mengeluarkan tekanan udara secara kontinu dengan tekanan sebesar 1 ±10 Psi. ke sistem

Pneumatik.

 2. Contoh Aplikasi pneumatik pada industri & Perhitunganya

 Bar lifter pada Peleburan Tembaga

Bar lifter merupakan alat untuk memotong cast bar pada peleburan tembaga, prisip kerjanya yaitu dengan cara di angkat dengan menggunakan pneumatic, bar lifter berfungsi ketika proses produksi harus dihentikan castbar dipotong lalu bar lifter mengangkat castbar. 

 3.2 Fungsi dari Bar Lifter

Fungsi utama dari bar lifter adalah mengangkat castbar yang harus dipotong di karenakan ada trouble. Pada peleburan tembaga, ketika trouble mesin tidak dapat di hentikan dikarenakan untuk memanaskan dapur sangatlah lama butuh waktu 20 jam, oleh karena itu proses peleburan dan casting harus terus berlangsung.

                                Gambar 2.1  Bar   lifter

Skema Pneumatic

 Perhitungan

Diketahui bahwa Aktuator pada Bar lifter adalah silinder kerja ganda, dan diketahui bahwa:

D  (dia silinder pneumatik)  : 120 mm

d    (dia rod pneumatik)     : 50 mm

Pressure      : 4.6 bar = 4.7 kgf/cm²

Langkah      : 600 mm

a. Langkah maju

F = D²   P

F = 120²  . 3.14. 4.6 / 40

F = 5200 Newtons

b. Langkah mundur

F = (D²-d²)     P

F = (120² – 50²) . 3,14 . 4.6 /40

F = 4297 Newtons

c. Beban yang diterima

W = A . P

W = (D²   ) . P

W = (12²cm . 0.785) . 4.7kgf/cm²

W = 532 kgs