Pneumatik

Apa Sih Pneumatik Itu?

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 hidrolik, yang menggunakan cairan.

Dasar dari aktuator tenaga fluida adalah bahwa 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 menggerakkan piston pneumatik, baik maju atau mundur. Pada dasarnya sistem pneumatik dan hidrolik tidaklah jauh berbeda. 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 terkompresi (compressible fluid).

Gambar 1 Prinsip kerja pneumatika, gerakan disebabkan oleh adanya tekanan udara.

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

• Jumlahnya tak terbatas
• Mencari tekanan yang lebih rendah
• Dapat dimampatkan
• Memberi tekanan yang sama rata ke segala arah
• Tidak mempunyai bentuk (menyesuaikan dengan tempatnya)
• Mengandung kadar air

Pada sistem pneumatik terdapat beberapa komponen utama, yaitu

• sistem pembangkitan udara terkompresi yang mencakup kompresor, cooler, dryer, tanki penyimpan
• unit pengolah udara berupa filter, regulator tekanan, dan lubrifier (pemercik oli) yang lebih dikenal sebagai Air Service Unit
• Katup sebagai pengatur arah, tekanan, dan aliran fluida
• Aktuator yang mengkonversikan energi fluida menjadi energi mekanik
• Sistem perpipaan
• Sensor dan transduser
• Sistem kendali dan display

Gambar 2 menunjukkan suatu sistem pneumatik yang disederhanakan. Untuk mengendalikan katup diperlukan suatu kontroler. Kontroler ini dapat berupa rangkaian pneumatik ataupun rangkaian elektrik. Sistem pneumatik menggunakan rangkaian kontroler elektrik disebut sebagai sistem elektro-pneumatik.

Gambar 2 Sistem pneumatik sederhana (disederhanakan)(Sumber gambar : Kilian, 2000)

Sistem pneumatik, sebagaimana sistem pengontrolan yang lain, memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan sistem pneumatik :

• Bersih
• Media kontrol (udara) tak terbatas
• Cepat / responsif (dibandingkan hidrolik)

Kekurangan sistem pneumatik :

• Kesulitan untuk pengaturan posisi yang presisi akibat sifat kompresibilitas yang dimiliki udara
• Daya yang dihasilkan kecil
• Membutuhkan investasi awal yang cukup besar untuk sistem pengadaan dan pendistribusian udara.

Aktuator yang paling banyak digunakan pada rangkaian pneumatik adalah silinder. Silinder dapat bergerak
maju (extend) atau mundur (retract) dengan cara mengarahkan aliran udara bertekanan ke satu sisi dari piston menggunakan katup pengatur arah.

Gambar 3 Rangkaian dasar pengendali silinder kerja tunggal pada keadaan (i) mundur dan (ii) maju.

Gambar 3 menunjukkan rangkaian pengendali silinder kerja tunggal menggunakan katup, yaitu katup 3/2 dengan pegas. Pada saat katup tidak aktif, ruang dalam silinder terhubung dengan atmosfer, sehingga karena adanya gaya pegas silinder dalam keadaan mundur seperti ditunjukkan pada Gambar 3(a). Jika katup diaktifkan maka udara bertekanan akan masuk ke silinder dan menghasilkan gaya tekan yang mengatasi gaya pegas sehingga silinder akan bergerak maju seperti terlihat pada Gambar 3(a).

Saat ini dalam penggunaannya pneumatik banyak dikombinasikan dengan sistem elektrik. Rangkaian elektrik berupa saklar, solenoid, dan limit switch digunakan sebagai penyusun sistem kendali katup. Untuk aplikasi yang cukup rumit digunakan PLC (Programmable Logic Controller) yaitu kontroler berdasarkan logika yang dapat diprogram.

Struktur pneumatik adalah suatu sistem struktur yang memperoleh kestabilannya dari tekanan internal yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan eksternal. Media yang digunakan dapat bermacam-macam, diantaranya zat cair, busa atau butiran. Namun yang paling banyak digunakan adalah media gas atau udara. Prinsip ini berlaku seperti pada balon udara, dimana tekanan udara internal di dalam balon lebih tinggi dibandingkan tekanan udara di luarnya. Keberhasilan penerapan pada sarana transportasi mendorong orang untuk menerapkannya pula pada bangunan arsitektural. Pelopornya adalah seorang engineer Inggris Sir William Lanchester dengan desain field hospitalnya pada tahun 1917. Karakter dari struktur pneumatik adalah murah dalam investasi awal, cepat pembangunannya dan ringan bobotnya karena material utamanya adalah lembaran kain dengan tebal tidak lebih data 0,5 mm.

Penerapan struktur pneumatik di Indonesia, khususnya untuk bangunan arsitektural hingga saat ini belum banyak dilakukan. Kendala yang dihadapi adalah jenis struktur ini masih kurang populer yang diikuti dengan kurangnya nara sumber serta belum adanya peraturan-peraturan yang khusus mengatur pembangunan menggunakan struktur pneumatik.

Padahal dari banyak sisi, Indonesia sebenarnya merupakan lahan yang subur bagi pengembangan struktur pneumatik. Rehm tropis di Indonesia rnemungkinkan bangunan terbebas dari beban salju yang merupakan musuh utama struktur pneumatik. Selain itu di Indonesia banyak event yang pengadaannya berkesesuaian dengan karakter struktur pneumatik. Pengadaan material utama bangunan berupa kain 1)cl-lapis PVC juga sudah bukan merupakan barang baru di industri pertekstilan Indonesia.

Tujuan utama dari tesis ini adalah memperkenalkan struktur pneumatik sebagai salah satu altematif struktur non konvensional yang dapat digunakan di Indonesia untuk mengatasi rnasalah-masalah yang berkaitan dengan kecepatan membangun, kemudahan dalam transportasi dan harga yang bersaing, khususnya dal= kazanah struktur bentang lebar.

Untuk itu dipilih dua kasus uji yang mewakili jenis-jenis utama struktur pneumatik yaitu struktur pneumatik lapisan ganda yang didukung udara serta struktur pneumatik tabung yang digelembungkan udara. Sistem pertama memiliki keunggulan dalam lebar bentangan sementara sistem kedua memiliki keunggulan pada fleksibilitas ruang dan bukaan.
Pembahasan mengenai detail eara pembuatan, penyimpanan, transportasi, proses ereksi serta pembongkaran di lokasi juga disertakan, dengan harapan dapat lebih memberikan gambaran bagaimana bangunan pneumatik dapat diproduksi di Indonesia.

Ruang Pelatihan




Training unit Hidrolik, Pneumatik & Mekatronik

Penulis : Bayu Rangga G ~ Sebuah blog yang menyediakan berbagai macam informasi

Artikel Pneumatik ini dipublish oleh Bayu Rangga G pada hari . Semoga artikel ini dapat bermanfaat.Terimakasih atas kunjungan Anda silahkan tinggalkan komentar.sudah ada 0 komentar: di postingan Pneumatik