Sistem Pneumatik Industri

 

Dengan mengucapkan puji dan syukur kehadiran Alloh SWT atas segala limpahan rakhmat karunia dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan Buku Pneumatik dan Hidraulik dengan baik. Penulisan ini disusun untuk memenuhi permintaan dari instruktur, pecinta dan hobbiest Pneumatik dan hidraulik.

Buku  ini dapat pula dijadikan sebagai literature tambahan bagi para pelajar, pengajar, instruktur maupun untuk orang umum. Mengingat buku-buku tentang pneumatik masih kurang, padahal penggunaan sistem pneumatik dalam industri kian meningkat di berbagai cabang penggunaan. Sehingga dengan munculnya buku ini akan dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi para pembaca tentang sistem-sistem pneumatik di industri, karena dilengkapi dengan contoh-contoh penggunaannya.

Penyusunan buku ini diambil dari berbagai buku literatur, internet, tugas-tugas mahasiswa, dan pengalaman penulis sebagai tenaga pengajar pneumatik dan hidraulik. Meskipun demikian buku  ini tentu masih terus dikembangkan seiring dengan perkembangan peralatan dan penggunaan pneumatik.

Dengan tersusunnya buku  ini saya mengucapkan terima kasih kepada pembaca. Semoga buku  ini dapat bermanfaat bagi para pelajar, mahasiswa, dan tenaga pengajar, praktisi di industry dan lembaga pendidikan lainnya. Kami berharap ada sumbangsih pemikiran dan koreksi yang amat membangun untuk pengembangan buku  ini.

Buku ini meliputi 

Bab 1  PENDAHULUAN 1

A. Perlengkapan Sistem Pneumatik 3

B. Penggunaan Pneumatik dalam Industri 4

C. Keuntungan Dan Kerugian Pemakaian  Pneumatik 8

1. Alasan Pemakaian  Pneumatik 8

2. Keuntungan Pemakaian Pneumatik 9

3. Kerugian / terbatasnya Pneumatik 14

4. Pemecahan Kerugian Pneumatik 16

Bab 2     PRODUKSI UDARA BERTEKANAN 17

A. Sifat-sifat Fisika dari Udara 17

1. Tekanan: 18

2. Karakteristik Udara 19

B. Persiapan Udara Bersih 20

1. Sistem Pengadaan Udara Bertekanan 21

2. Tingkatan Tekanan 23

3. Faktor Pemakaian 23

4. Mengeringkan Udara Bertekanan 24

Bab 3    KOMPRESOR 25

A. Fungsi dan Kriteria Pemilihan Kompresor 25

B. Jenis-Jenis Kompresor 26

C. Instalasi Kompresor 37

Bab 4     DISTRIBUSI  UDARA BERTEKANAN 41

A. Pemeliharaan Udara Mampat 41

B. Udara  Kering 42

1. Pengeringan Udara Bertekanan 44

2. Pengering Dengan Pendingin 45

3. Pengering Adsorpsi 48

4. Pengering Absorpsi 49

5. Udara Bertekanan Bebas Minyak 50

C. TANGKI  UDARA 51

1. Fungsi Tangki 51

2. Ukuran Tangki 52

3. Saluran Udara 54

4. Instalasi Sistem Pipa 58

D. Unit Pemeliharaan Udara  ( Air Service Unit ) 62

1. Filter Udara  ( Penyaring Udara ) 64

2. Perawatan Filter 65

3. Pengatur Tekanan Udara 66

4. PengaturTekanan Dengan Lubang Pembuangan 66

5. Pengatur Tekanan Tanpa Lubang Pembuangan 67

6. Pelumas Udara Bertekanan ( Lubrikator ) 68

7. Pemeriksaan Takaran Minyak 69

8. Pemeliharaan Pelumas 69

9. Unit Pemeliharaan Udara  ( Air Service Unit ) 70

E. Lembar Latihan 73

Bab 5   PERLENGKAPAN SISTEM PNEUMATIK 75

A. Konduktor 75

B. Konektor 77

C. Katup-katup Pneumatik 78

1. Fungsi Katup Pneumatik 79

2. Macam-Macam Katup Pneumatik 79

D. Katup Kontrol Arah  ( KKA ) 80

1. Simbol Katup pada system Pneumatik 80

2. Penomoran Pada Lubang 81

3. Metode Pengaktifan 83

4. Konfigurasi dan Konstruksi 83

E. Jenis Katup KKA 84

F. Pemasangan Katup 76

1. Pemasangan Katup Dengan Tuas Rol 76

2. Penempatan Katup 76

3. Katup Satu Arah 76

4. Katup Kontrol Aliran 81

G. Katup Tekanan 83

H. Katup Tunda Waktu 85

I. Aktuator 89

1. Silinder  Kerja  Tunggal 90

2. Silinder  Ganda 92

3. Rodless Cylinder 97

4. Motor pneumatik 97

5. Aktuator yang Berputar (ayun) 99

6. Silinder Putar 94

7. Suction cup dan vakum generator 94

J. Karakteristik Silinder 95

1. Gaya Piston 95

2. Kebutuhan Udara 96

3. Kecepatan Piston 98

4. Langkah Piston 98

5. Pengaturan Kecepatan Silinder 99

6. Pengaturan Kecepatan Silinder Kerja Tunggal 99

7. Pengaturan Kecepatan Silinder Kerja Ganda 100

Bab 6    RANGKAIAN LOGIKA (AND, OR) 102

A. Fungsi Logika DAN 102

1. Pendahuluan 102

2. Fungsi DAN 103

3. Rangkaian Fungsi DAN 103

B. Fungsi Logika ATAU 106

1. Pendahuluan 106

2. Fungsi ATAU 106

3. Rangkaian Fungsi ATAU 107

Bab 7    PENGGUNAAN SISTEM PNEUMATIK DALAM DUNIA INDUSTRI 109

A. System Penggeser Benda Kerja dengan Pengendali Langsung Silinder Sederhana 110

B. Pengendalian Tak Langsung Silinder Penggerak Ganda 112

C. Pengendalian Gerak Otomatis Silinder Penggerak Ganda 113

D. Aplikasi Pneumatik 115

1. Penahan/penjepit benda (ragum) 115

2. Pemotong plat 115

3. Membuat profil plat 116

4. Pengangkat dan Penggeser Benda 116

E. Pengangkat dan Penggeser Material Full Pneumatik 117

F. Lembar Latihan 120

1. Kontrol Langsung Silinder - Alat Penyortir (Sorting Device) 120

2. Kontrol Tidak Langsung - Alat Penuang 122

3. Mesin Perakit 124

4. Alat penekuk 126

Bab 1

PENDAHULUAN

 

Dalam dunia industri, kita akan menjumpai benda atau material yang akan dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain. Proses memindahkan objek dengan bantuan mesin elektrik. Gerak putar dapat disediakan oleh motor sederhana dan gerak linier dapat diperoleh dari rotasi melalui perangkat seperti jack sekrup atau rak dan pinion. Jika diperlukan gerakan linier pendek, solenoida digunakan. Solenoida dapat menghasilkan gerakan linier tetapi dengan gaya terbatas. Selain media listrik, gerak putar atau linier juga dapat dihasilkan dengan menggunakan media fluida, cair, dan gas untuk memindahkan benda dari satu tempat ke tempat lain.

Sistem berbasis fluida yang menggunakan fluida sebagai fluidanya disebut sistem hidrolik. Sistem berbasis gas disebut sistem pneumatik. Gas dasar yang digunakan adalah udara terkompresi. Dalam bab ini, sistem udara tekan akan dibahas. Sebelum membahas lebih jauh tentang udara tekan, mari kita perhatikan selang/tabung udara yang biasa ditemukan di pinggir jalan dan digunakan oleh tukang tambal ban untuk menggembungkan ban sepeda motor atau mobil. Tangki diisi dengan udara oleh kompresor yang digerakkan oleh motor listrik atau mesin pembakaran dalam. Di dalam tangki terdapat alat pengukur yang menunjukkan angka tertentu (misalnya 8 bar).  

Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak, keadaan-keadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbangan. Perkataan pneumatik berasal bahasa Yunani “ pneuma “ yang berarti “napas” atau “udara”. Jadi pneumatik berarti  terisi udara  atau digerakkan oleh udara mampat.

Pneumatik merupakan cabang teori aliran atau mekanika fluida dan tidak hanya meliputi penelitian aliran-aliran udara melalui suatu sistem saluran, yang terdiri atas pipa-pipa, selang-selang, gawai dan sebagainya, tetapi juga aksi dan penggunaan udara mampat.

Pneumatik menggunakan hukum-hukum aeromekanika, 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 (udara bertekanan).

Komponen pneumatik beroperasi pada tekanan 8 - 10 bar, tetapi dalam praktik dianjurkan beroperasi pada tekanan 5 - 6 bar untuk penggunaan yang ekonomis.

Sistem pneumatik telah mengalami beberapa perkembangan dalam beberapa tahun terakhir ini, antara lain:

1.         Teknologi kontrol: Teknologi kontrol pneumatik telah berkembang pesat, dan kini tersedia kontrol pneumatik digital yang canggih dan mudah digunakan. Dengan teknologi kontrol ini, pengguna dapat mengontrol dan mengawasi sistem pneumatik dengan lebih mudah dan efisien.

2.         Teknologi silinder: Teknologi silinder pneumatik juga terus berkembang, dengan pengenalan silinder pneumatik yang lebih ringan, lebih cepat, dan lebih tahan lama. Beberapa inovasi silinder pneumatik terbaru termasuk silinder elektrik yang menggabungkan teknologi pneumatik dan elektrik.

3.         Desain sistem: Desain sistem pneumatik juga terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang lebih kompleks. Sistem pneumatik yang lebih kompleks dapat dikendalikan dengan lebih baik dan memungkinkan peningkatan efisiensi produksi.

4.         Teknologi sensor: Teknologi sensor pneumatik juga telah mengalami kemajuan, dengan pengenalan sensor yang lebih akurat dan canggih. Sensor pneumatik dapat digunakan untuk memantau dan mengontrol aliran udara, tekanan, dan suhu dalam sistem pneumatik.

5.         Keselamatan: Keselamatan juga menjadi fokus utama dalam perkembangan sistem pneumatik. Sistem pneumatik yang dirancang dengan baik harus memenuhi standar keselamatan tertentu dan harus dirancang untuk menghindari risiko cedera operator.

                                                                               Gambar 1.             Diagram Pneumatik Komponen List

 

Perkembangan ini memberikan banyak manfaat dalam penggunaan sistem pneumatik, antara lain peningkatan efisiensi produksi, peningkatan kinerja sistem, pengurangan biaya perawatan, dan peningkatan keselamatan kerja.

A.    Perlengkapan Sistem Pneumatik

Sistem pneumatik adalah sistem yang menggunakan udara bertekanan sebagai sumber daya untuk menggerakkan komponen mekanik. Berikut adalah beberapa perlengkapan yang umum digunakan dalam sistem pneumatik :

1.         Sumber Udara: Sumber udara adalah bagian penting dari sistem pneumatik dan dapat berupa kompresor udara atau sumber udara bertekanan tinggi lainnya. Sumber udara bertugas untuk menyediakan udara bertekanan yang diperlukan untuk menggerakkan komponen mekanik dalam sistem.

2.         Filter Udara: Filter udara digunakan untuk menyaring partikel dan kotoran dari udara yang masuk ke dalam sistem, mencegah partikel dan kotoran tersebut merusak atau menyumbat komponen pneumatik.

3.         Regulator Tekanan: Regulator tekanan digunakan untuk mengatur tekanan udara yang keluar dari sumber udara, sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan sistem pneumatik. Dengan menggunakan regulator tekanan, kita dapat mengatur tekanan udara dengan mudah sesuai dengan kebutuhan aplikasi.

4.         Silinder Pneumatik: Silinder pneumatik adalah komponen mekanik yang digunakan untuk mengubah energi pneumatik menjadi energi mekanik. Silinder pneumatik biasanya digunakan untuk menggerakkan komponen mekanik, seperti robotik atau mesin industri.

5.         Solenoid Valve: Solenoid valve adalah katup pneumatik yang digunakan untuk mengontrol aliran udara dalam sistem pneumatik. Solenoid valve biasanya dikendalikan oleh sinyal listrik dan digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan aliran udara ke dalam komponen pneumatik.

6.         Pressure Switch: Pressure switch adalah saklar yang mengukur tekanan udara dalam sistem dan memicu tindakan tertentu ketika tekanan udara mencapai nilai tertentu. Pressure switch digunakan untuk memantau dan mengontrol tekanan udara dalam sistem pneumatik.

7.         Fitting: Fitting adalah komponen pneumatik yang digunakan untuk menghubungkan berbagai komponen pneumatik dalam sistem. Fitting terdiri dari berbagai jenis, termasuk elbow fitting, tee fitting, dan coupling fitting.

Dalam penggunaan sistem pneumatik, perlu diingat bahwa setiap komponen harus dirancang dan dirawat dengan baik agar sistem pneumatik dapat bekerja dengan efektif dan efisien

 

B.    Penggunaan Pneumatik dalam Industri

Beberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan media pneumatik dalam hal penangan material adalah sebagai berikut :

a.           Pencekaman benda kerja

b.           Penggeseran benda kerja

c.            Pengaturan posisi benda kerja

d.           Pengaturan arah benda kerja

Penerapan pneumatik secara umum :

a.           Pengemasan  (packaging)

b.           Pemakanan   (feeding)

c.            Pengukuran  (metering)

d.           Pengaturan buka dan tutup (door or chute control)

e.           Pemindahan material (transfer of materials)

f.             Pemutaran dan pembalikan benda kerja (turning and inverting of parts)

g.           Pemilahan bahan (sorting of parts)

h.           Penyusunan benda kerja (stacking of components)

i.             Pencetakan benda kerja (stamping and embosing of components)

Susunan sistem pneumatik adalah sebagai berikut :

a.           Catu daya (energi supply)

b.           Elemen masukan (sensors)

c.            Elemen pengolah (processors)

d.           Elemen kerja (actuators)

 

Gambar berikut adalah diagram alir dari aliran sinyal sistem pneumatik  :

 

ELEMEN KERJA Keluaran		AKTUATOR : Silinder pneumatik Aktuator Putar Indikator
ELEMEN KONTROL AKHIR Sinyal Kontrol		ELEMEN KONTROL Katup Kontrol Arah

 

ELEMEN PEMROSES Sinyal Pemroses

PROSESOR : Katup Kontrol Arah Elemen Logika Katup Kontrol Tekanan

 

ELEMEN MASUKAN Sinyal Masukan

SENSOR : Katup Kontrol Arah Katup Batas Tombol Sensor Proksimitas

 

CATU DAYA Sumber Energi

PASOKAN ENERGI : Kompresor Tangki Pengatur  Tekanan Peralatan Pelayanan Udara

 

                                                                                                  Gambar 2.             Aliran Sistem Pneumatik

 

 

 

Actuator       Final Control Element       Signal Processor     Signal Input (sensors)     Energy Supply (source)

                                                                                        Gambar 3.             Rangkaian diagram pneumatik

 

 

                                                             Gambar 4.             Komponen dan aliran kerja system Pneumatik

 

 

                                                    Gambar 5.             Kendali Sortir Barang dengan Peralatan Pneumatik

 

Pada bagian ini akan dibahas keuntungan dan kerugian pemakaian pneumatik, produksi udara bertekanan yaitu tentang cara mendapatkan udara bertekanan yang kering dan bersih dan pendistribusian udara bertekanan yang berisi cara menyalurkan udara bertekanan dari kompresor sampai ke pemakai.

 

C.     Keuntungan Dan Kerugian Pemakaian  Pneumatik

1.      Alasan Pemakaian  Pneumatik

Persaingan antara peralatan pneumatik dengan peralatan mekanik, hidrolik atau elektrik makin menjadi besar. Dalam penggunaannya sistem pneumatik diutamakan karena beberapa hal yaitu :

a.     paling banyak dipertimbangkan untuk beberapa mekanisasi,

b.     dapat bertahan lebih baik terhadap keadaan-keadaan tertentu

Sering kali suatu proses tertentu dengan cara pneumatik, berjalan lebih rapi (efisien) dibandingkan dengan cara lainnya.

Contoh :

a. Palu-palu bor (Jackhammers) dan keling pneumatik adalah jauh lebih baik dibandingkan dengan perkakas-perkakas elektrik serupa karena lebih ringan, lebih ada kepastian kerja dan lebih sederhana dalam pelayanan.

b. Pesawat-pesawat pneumatik telah mengambil suatu kedudukan monopoli yang penting pada :

1)        rem-rem udara bertekanan untuk mobil angkutan dan gerbong-gerbong kereta api, alat-alat angkat dan alat-alat angkut.

2)        pistol-pistol ( alat cat semprot, mesin-mesin peniup kaca, berbagai jenis penyejukan udara, kepala-kepala asah kecepatan tinggi ).

            Gambar 6.             Pekerja Menggunakan Peralatan System Pneumatik Berupa ‘Jackhammer’

Udara bertekanan memiliki banyak sekali keuntungan, tetapi dengan sendirinya juga terdapat segi-segi yang merugikan atau lebih baik pembatasan-pembatasan pada penggunaannya. Hal-hal yang menguntungkan dari pneumatik pada mekanisasi yang sesuai dengan tujuan sudah diakui oleh cabang-cabang industri yang lebih banyak lagi.  Pneumatik mulai digunakan untuk pengendalian maupun penggerakan mesin-mesin dan alat-alat.

 

2.      Keuntungan Pemakaian Pneumatik

a.      Merupakan media/fluida kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut :

1).   Udara dimana saja tersedia dalam jumlah yang tak terhingga.

2).  Saluran-saluran balik tidak diperlukan karena udara bekas dapat dibuang bebas ke atmosfir, sistem elektrik dan hidrolik memerlukan saluran balik.

3).  Udara bertekanan dapat  diangkut dengan mudah melalui saluran-saluran dengan jarak yang besar, jadi pembuangan udara bertekanan dapat dipusatkan dan menggunakan saluran melingkar semua pemakai dalam satu perusahaan dapat dilayani udara bertekanan dengan tekanan tetap dan sama besarnya. Melalui saluran-saluran cabang dan pipa-pipa selang, energi udara bertekanan dapat disediakan dimana saja dalam perusahaan.

b.           Dapat disimpan dengan mudah :

1).  Sumber udara bertekanan ( kompresor ) hanya menyerahkan udara bertekanan kalau udara bertekanan ini memang digunakan. Jadi kompresor tidak perlu bekerja seperti halnya pada pompa peralatan hidrolik.

2). Pengangkutan ke dan penyimpanan dalam tangki-tangki penampung juga dimungkinkan.

3).  Suatu daur kerja yang telah dimulai selalu dapat diselesaikan, demikian pula kalau penyediaan listrik tiba-tiba dihentikan.

c. Bersih dan  kering :

1).  Udara bertekanan adalah bersih. Kalau ada kebocoran pada saluran pipa, benda-benda kerja maupun bahan-bahan disekelilingnya tidak akan menjadi kotor.

2).  Udara bertekanan adalah kering. Bila terdapat kerusakan pipa-pipa tidak akan ada pengotoran-pengotoran, bintik minyak dansebagainya.

3).  Dalam industri pangan , kayu , kulit dan tenun serta pada mesin-mesin pengepakan hal yang memang penting sekali adalah bahwa peralatan tetap bersih selama bekerja.

Sistem pneumatik yang bocor bekerja merugikan dilihat dari sudut ekonomis, tetapi dalam keadaan darurat pekerjaan tetap dapat berlangsung. Tidak terdapat minyak bocoran yang mengganggu seperti pada sistem hidrolik.

d.           Tidak peka terhadap suhu

1).   Udara bersih ( tanpa uap air )  dapat digunakan sepenuhnya pada suhu-suhu yang tinggi atau pada nilai-nilai yang rendah, jauh di bawah titik beku ( masing-masing panas atau dingin ).

2). Udara bertekanan juga dapat digunakan pada tempat-tempat yang sangat panas, misalnya untuk pelayanan tempa tekan, pintu-pintu dapur pijar, dapur pengerasan atau dapur lumer.

3).  Peralatan-peralatan atau saluran-saluran pipa dapat digunakan secara aman dalam lingkungan yang panas sekali, misalnya pada industri-industri baja atau bengkel-bengkel tuang (cor).

e.     Aman  terhadap kebakaran dan ledakan

1).  Keamanan kerja  serta  produksi besar  dari udara bertekanan   tidak  mengandung  bahaya kebakaran maupun ledakan.

2). Dalam ruang-ruang dengan resiko timbulnya kebakaran atau ledakan atau gas-gas yang dapat meledak dapat dibebaskan, alat-alat pneumatik dapat digunakan  tanpa dibutuhkan pengamanan yang mahal dan luas. Dalam ruang seperti itu kendali elektrik dalam banyak hal tidak diinginkan.

f.       Tidak diperlukan pendinginan fluida kerja

1).  Pembawa energi (udara bertekanan) tidak perlu diganti sehingga untuk ini tidak dibutuhkan biaya. Minyak setidak-tidaknya harus diganti setelah 100 sampai 125 jam kerja.

g.     Rasional  (menguntungkan)

1).  Pneumatik adalah 40 sampai 50 kali lebih murah daripada tenaga otot. Hal ini sangat penting  pada mekanisasi dan otomatisasi produksi.

2). Komponen-komponen untuk peralatan pneumatik tanpa pengecualian adalah lebih murah jika dibandingkan dengan komponen-komponen peralatan hidrolik.

h.     Kesederhanaan (mudah pemeliharaan)

1). Karena konstruksi sederhana, peralatan-peralatan udara bertekanan hampir tidak peka gangguan.

2). Gerakan-gerakan lurus dilaksanakan secara sederhana tanpa komponen mekanik, seperti  tuas-tuas, eksentrik, cakera bubungan, pegas, poros sekerup dan roda gigi.

3). Konstruksinya yang sederhana menyebabkan waktu montase    (pemasangan) menjadi singkat, kerusakan-kerusakan seringkali dapat direparasi sendiri, yaitu oleh ahli teknik, montir atau operator setempat.

4).  Komponen-komponennya dengan mudah dapat dipasang dan setelah dibuka dapat digunakan kembali untuk penggunaan-penggunaan lainnya.

i.       Sifat dapat bergerak

1). Selang-selang elastik memberi kebebasan pindah yang  besar sekali dari komponen pneumatik ini.

j.       Aman

1). Sama sekali tidak ada bahaya dalam hubungan penggunaan pneumatik, juga tidak jika digunakan dalam ruang-ruang lembab atau di udara luar. Pada alat-alat elektrik ada bahaya hubungan singkat.

k.     Dapat dibebani lebih ( tahan pembebanan lebih )

Alat-alat udara bertekanan dan komponen-komponen berfungsi dapat ditahan sedemikian rupa hingga berhenti. Dengan cara ini komponen-komponen akan aman terhadap pembebanan lebih. Komponen-komponen ini juga dapat direm sampai keadaan berhenti tanpa kerugian.

1). Pada pembebanan lebih alat-alat udara bertekanan memang akan berhenti, tetapi tidak akan mengalami kerusakan. Alat-alat listrik terbakar pada pembebanan lebih.

2).  Suatu jaringan udara bertekanan dapat diberi beban lebih tanpa rusak.

3). Silinder-silinder gaya tak peka pembebanan lebih dan dengan menggunakan katup-katup khusus maka kecepatan torak dapat disetel tanpa bertingkat.

l.       Jaminan bekerja  besar

Jaminan bekerja besar dapat diperoleh karena :

1).   Peralatan serta komponen bangunannya sangat tahan aus.

2).  Peralatan serta komponen pada suhu yang relatif tinggi dapat  digunakan sepenuhnya dan tetap demikian.

3).   Peralatan pada timbulnya naik turun suhu yang singkat tetap dapat berfungsi.

4). Kebocoran-kebocoran yang mungkin ada tidak mempengaruhi ketentuan bekerjanya suatu instalasi.

m.   Biaya pemasangan murah

1).   Mengembalikan udara bertekanan yang telah digunakan ke sumbernya (kompresor) tidak perlu dilakukan. Udara bekas dengan segera mengalir keluar ke atmosfir, sehingga tidak diperlukan saluran-saluran balik, hanya saluran masuk saja.

2).  Suatu peralatan udara bertekanan dengan kapasitas yang tepat, dapat melayani semua pemakai dalam satu industri. Sebaliknya, pengendalian-pengendalian hidrolik memerlukan sumber energi untuk setiap instalasi tersendiri (motor dan pompa).

n.        Pengawasan (kontrol)

1). Pengawasan tekanan kerja dan gaya-gaya atas komponen udara bertekanan yang berfungsi dengan mudah dapat dilaksanakan dengan pengukur-pengukur tekanan (manometer).

o.     Fluida kerja cepat

1). Kecepatan-kecepatan udara yang sangat tinggi menjamin bekerjanya elemen-elemen pneumatik dengan cepat. Oleh sebab itu waktu menghidupkan adalah singkat dan perubahan energi menjadi kerja berjalan cepat.

2).  Dengan udara mampat orang dapat melaksanakan jumlah perputaran yang tinggi ( Motor Udara ) dan kecepatan-kecepatan piston besar (silinder-silinder kerja ).

3). Udara bertekanan dapat mencapai kecepatan alir sampai 1000 m/min (dibandingkan dengan energi hidrolik sampai 180 m/min ).

4). Dalam silinder pneumatik kecepatan silinder dari 1 sampai 2 m/detik mungkin saja ( dalam pelaksanaan khusus malah sampai 15 m/detik ).

5). Kecepatan sinyal-sinyal kendali pada umumnya terletak antara 40 dan 70 m/detik (2400 sampai 4200 m/min)

p.     Dapat diatur  tanpa bertingkat

1).  Dengan katup pengatur aliran, kecepatan dan gaya dapat diatur tanpa bertingkat mulai dari suatu nilai minimum (ditentukan oleh besarnya silinder) sampai maksimum (tergantung katup pengatur yang digunakan).

2). Tekanan udara dengan sederhana dan kalau dibutuhkan dalam keadaan sedang bekerja dapat disesuaikan dengan keadaan.

3). Beda perkakas rentang tenaga jepitnya dapat disetel dengan memvariasikan tekanan udara tanpa bertingkat dari 0 sampai 6 bar.

4). Tumpuan-tumpuan dapat disetel guna mengatur panjang langkah silinder kerja yang dapat disetel terus-menerus (panjang langkah ini dapat bervariasi sembarang antara kedua kedudukan akhirnya).

5). Perkakas-perkakas pneumatik yang berputar dapat diatur jumlah putaran dan momen putarnya tanpa bertingkat.

p.      Ringan sekali

Berat alat-alat pneumatik jauh lebih kecil daripada mesin yang digerakkan elektrik dan perkakas-perkakas konstruksi elektrik (hal ini sangat penting pada perkakas tangan atau perkakas tumbuk). Perbandingan berat (dengan daya yang sama) antara :

·         motor pneumatik : motor elektrik =  1 : 8 (sampai 10)

·         motor pneumatik : motor frekuensi tinggi =  1 : 3 (sampai 4)

q.     Kemungkinan penggunaan lagi (ulang)

Komponen-komponen pneumatik dapat digunakan lagi, misalnya kalau komponen-komponen ini tidak dibutuhkan lagi dalam mesin tua.

r.      Konstruksi kokoh

Pada umumnya komponen pneumatik ini dikonstruksikan secara kompak dan kokoh, dan oleh karena itu hampir tidak peka terhadap gangguan dan tahan terhadap perlakuan-perlakuan kasar.

s.      Fluida kerja murah

Pengangkut energi (udara) adalah gratis dan dapat diperoleh senantiasa dan dimana saja. Yang harus dipilih adalah suatu kompresor yang tepat untuk keperluan tertentu; jika seandainya kompresor yang dipilih tidak memenuhi syarat, maka segala keuntungan pneumatik tidak ada lagi.

 

3.      Kerugian / terbatasnya Pneumatik

a.     Ketermampatan  (udara).

Udara dapat dimampatkan. Oleh sebab itu adalah tidak mungkin untuk mewujudkan kecepatan-kecepatan piston dan pengisian yang perlahan-lahan dan tetap, tergantung dari bebannya.

Pemecahan :

·     kesulitan ini seringkali diberikan dengan mengikutsertakan elemen hidrolik dalam hubungan bersangkutan, tertama pada pengerjaan-pengerjaan cermat    ( bor, bubut atau frais ) hal ini merupakan suatu alat bantu yang seringkali digunakan.

b.    Gangguan Suara  (Bising)

Udara yang ditiup ke luar menyebabkan kebisingan (desisan) mengalir ke luar, terutama dalam ruang-ruang kerja sangat mengganggu.

Pemecahan : dengan memberi peredam suara (silincer)

c.     Kegerbakan  (volatile)

Udara bertekanan sangat gerbak (volatile). Terutama dalam jaringan-jaringan udara bertekanan yang besar dan luas dapat terjadi kebocoran-kebocoran yang banyak, sehingga udara bertekanan mengalir keluar. Oleh karena itu pemakaian udara bertekanan dapat meningkat secara luar biasa dan karenanya harga pokok energi “berguna” sangat tinggi.

Pemecahan : dapat dilakukan dengan menggunakan perapat-perapat berkualitas tinggi.

d.     Kelembaban  udara

Kelembaban udara dalam udara bertekanan pada waktu suhu menurun dan tekanan meningkat dipisahkan sebagai tetesan air (air embun).

Pemecahan : penggunaan filter-filter untuk pemisahan air embun (dan juga untuk penyaring kotoran-kotoran).

e.     Bahaya  pembekuan

Pada waktu pemuaian tiba-tiba (dibelakang pemakai udara bertekanan) dan penurunan suhu yang bertalian dengan pemuaian tiba-tiba ini, dapat terjadi pembentukan es.

Pemecahan :

§ Batasi pemuaian udara bertekanan dalam perkakas-perkakas pneumatik.

§ Biarkan udara memuai sepenuhnya pada saat diadakan peniupan ke luar.

f.    Kehilangan energi  dalam bentuk kalor.

Energi kompresi adiabatik dibuang dalam bentuk kalor dalam pendingin antara dan akhir. Kalor ini hilang sama sekali dan kerugian ini hampir tidak dapat dikurangi.

g.    Pelumasan  udara bertekanan

Oleh karena tidak adanya sistem pelumasan untuk bagian-bagian yang bergerak, maka bahan pelumas ini dimasukkan bersamaan dengan udara yang mengalir, untuk itu bahan pelumas harus dikabutkan dalam udara bertekanan.

h.     Gaya tekan  terbatas

1). Dengan udara bertekanan hanya dapat dibangkitkan gaya yang terbatas saja. Untuk gaya yang besar, pada tekanan jaringan normal dibutuhkan diameter piston yang besar.

2). Penyerapan energi pada tekanan-tekanan kejutan hidrolik dapat memberi  jalan keluar.

i.   Ketidakteraturan

Suatu gerakan teratur hampir tidak dapat diwujudkan :

1).  Pada pembebanan berganti-ganti

2).  Pada kecepatan-kecepatan kecil (kurang dari 0,25 cm/det) dapat timbul stick-slip effect.

j.   Tidak ada sinkronisasi

Menjalankan dua silinder atau lebih paralel sangat sulit dilakukan.

k.  Biaya energi tinggi

Biaya produksi udara bertekanan adalah tinggi. Oleh karena itu untuk produksi dan distribusi dibutuhkan peralatan-peralatan khusus. Setidak-tidaknya biaya ini lebih tinggi dibandingkan dengan penggerak elektrik.

Perbandingan biaya ( tergantung dari cara penggerak ) :

·       Elektrik  :   Pneumatik    =  1  :   10  (sampai 12)

·       Elektrik  :   Hidrolik         =  1  :     8  (sampai 10)

·       Elektrik  :   Tangan         =  1  :  400 (sampai 500)

 

4.      Pemecahan Kerugian Pneumatik

Pada umumnya, hal-hal yang merugikan dapat dikurangi atau dikompensasi dengan :

a.           Peragaman yang cocok dari komponen-komponen maupun alat pneumatik.

b.           Pemilihan sebaik mungkin sistem pneumatik yang dibutuhkan.

c.            Kombinasi yang sesuai dengan tujuannya dari berbagai sistem  penggerakan dan pengendalian   (elektrik, pneumatik dan hidrolik).

 

Hal lain yang harus dilakukan Untuk mengurangi kerugian pada sistem pneumatik, ada beberapa tindakan yang dapat dilakukan, antara lain:

a.         Perawatan berkala : Melakukan perawatan secara berkala pada sistem pneumatik, termasuk mengganti bagian yang rusak atau aus, dapat membantu mengurangi kemungkinan kerusakan pada sistem dan menghindari kerugian yang lebih besar.

b.        Pemeriksaan rutin : Melakukan pemeriksaan rutin pada sistem pneumatik untuk mendeteksi masalah sejak dini, seperti kebocoran, dapat membantu menghindari kerusakan yang lebih parah dan meminimalkan kerugian.

c.          Pelatihan karyawan : Melatih karyawan yang bekerja dengan sistem pneumatik untuk menggunakan dan merawatnya dengan benar dapat membantu menghindari kesalahan yang dapat menyebabkan kerusakan pada sistem dan mengurangi kerugian.

d.        Pemilihan komponen yang tepat : Memilih komponen pneumatik yang berkualitas dan sesuai dengan kebutuhan dapat membantu menghindari kerusakan pada sistem dan mengurangi kerugian.

e.         Memiliki sistem pengaman : Memiliki sistem pengaman pada sistem pneumatik dapat membantu menghindari kerusakan yang disebabkan oleh kegagalan komponen atau kebocoran dan mengurangi kerugian.