Sistem Pneumatik: Pengertian, Cara Kerja dan Perbedaannya dengan Hidrolik
Sebagai seseorang yang sedang mempelajari dasar-dasar mekanik, tentunya harus memahami apa yang dimaksud dengan sistem pneumatik. Sistem penggerak yang satu ini banyak digunakan sebagai sistem otomasi yang diterapkan di berbagai bidang industri.
Apa Itu Sistem Pneumatik?
Pneumatik berasal dari bahasa Yunani yang berarti angin atau udara. Dengan begitu, pneumatik dapat diartikan sebagai suatu sistem yang menggunakan tenaga berbentuk udara yang dimampatkan guna menghasilkan suatu sistem kerja.
Secara sederhana, pneumatic merupakan tekanan udara yang dinaikkan oleh kompresor sehingga mampu menggerakkan berbagai alat industri. Tekanan udara ini akan menggerakkan suatu cylinder kerja di mana cylinder inilah yang nantinya akan mengubah tenaga atau tekanan udara menjadi tenaga mekanik (gerakan maju mundur).
(sumber : pintarelektro.com)
Tentunya, sistem yang satu ini memiliki bagian atau komponen yang bekerja sesuai tugasnya masing-masing. Adapun komponen yang dimaksud di antaranya:
Kompresor
Digunakan untuk mengisap udara pada atmosfer kemudian menyimpannya dalam tangki penampung (receiver). Kondisi udara yang ada di dalam atmosfer juga dipengaruhi oleh suhu dan tekanan.
Oil and Water Trap
Merupakan komponen yang berfungsi memisahkan oli dan air dari udara yang masuk dari kompresor. Persentase jumlah air dalam udara sejatinya sangat kecil, namun bisa menjadi penyebab serius dan tidak berfungsinya sistem tersebut.
Dehydrator
Digunakan sebagai pemisah kimia untuk memisahkan sisa uap yang lembab ketika tertinggal sewaktu udara melewati unit komponen Oil and Water Trap.
Air Filter
Setelah udara yang sudah dikompresi melewati unit Oil and Water Trap dan Dehydrator, udara tersebut akan melewati filter terlebih dahulu. Fungsinya untuk memisahkan udara dari debu dan kotoran yang kemungkinan terdapat pada udara tersebut.
Restrictor
Merupakan tipe pengontrol klep yang dipakai dalam sistem pneumatik. Biasanya, ada dua jenis restrictor yang bisa digunakan, yakni tipe Orifice dan Variable restrictor.
Pressure regulator
Sistem tekanan udara siap masuk pada tekanan yang tinggi sehingga menambah tekanan bilik dan beban pada piston. Oleh karena itu, pada bagian ini, jumlah tekanan udara akan diatur sedemikian rupa sehingga besar tekanan yang mengalir disesuaikan dengan standar.
Baca Juga : Jenis Vacuum Pump yang Bisa Anda Ketahui
Cara Kerja Sistem Pneumatik
Pada dasarnya, prinsip kerja dari pneumatic ini yakni dengan memanfaatkan udara yang terkompresi menjadi suatu gerakan translasi pada piston. Dengan pengaplikasian yang lebih besar, tentu saja prinsip kerja tersebut bisa dilakukan secara lebih praktis dan efisien.
Umumnya, sistem meliputi kompresor udara yang terkompresi dalam suatu silinder dan melepaskannya di bawah kontrol listrik. Sistem ini juga menggunakan hukum aeromekanika yang menentukan kondisi keseimbangan antara gas dan uap (udara atmosfer) dengan gaya luar (aerostatika) dan teori aliran (aerodinamika).
(sumber : kuliah.unpatti.ac.id)
Melalui cara kerja ini, sudah pasti ada berbagai kelebihan dan keunggulan yang dimiliki oleh sistem pneumatic. Sebagai contoh dari segi keunggulan yakni adanya udara sebagai tenaga kerja sehingga mudah didapatkan dengan jumlah yang tidak terbatas. Bahkan penyimpanannya tidak perlu rumit karena dapat disimpan dengan baik.
Selain itu, kelebihan lain yang dimiliki oleh sistem pneumatic ini yakni bersih dan kering, tidak peka terhadap suhu, hingga aman terhadap kebakaran dan ledakan. Sistem ini juga tidak memerlukan pendinginan fluida kerja dengan cara kerja yang murah dan sederhana.
Meski demikian, ternyata ada beberapa kelemahan yang dimiliki oleh sistem ini di antaranya menghasilkan daya mekanik yang sangat rendah bahkan menghasilkan suara yang bising. Sistem ini juga mudah mampat karena udara yang kotor.
Selain itu, biaya perawatan sistem ini juga cenderung besar karena udara yang digunakan sebagai tenaga kerja juga biasanya kotor dan mengandung air yang membuat gesekan antara komponen yang ada di dalamnya mampu mempercepat kerusakan alat.
Perbedaan Sistem Pneumatik dan Sistem Hidrolik
Dalam memahami pneumatik, tentunya kita tidak boleh ketinggalan mengetahui apa bedanya dengan sistem hidrolik. Ya, sistem hidrolik pada dasarnya merupakan suatu sistem yang mekanisme kerjanya memanfaatkan tekanan fluida sebagai sumber tenaga.
(sumber : arparts.id)
Oleh karena itu, sistem hidrolik akan senantiasa membutuhkan power unit yang membuat fluida tersebut memiliki suatu tekanan. Fluida inilah yang kemudian dialirkan sesuai dengan kebutuhan maupun mekanisme yang diinginkan.
Sama halnya seperti pneumatik, sistem hidrolik juga memiliki sejumlah komponen untuk mendukung kinerjanya. Adapun komponen yang dimaksud seperti:
Motor hidrolik
Merupakan komponen yang berguna untuk mengubah energi tekanan cairan menjadi energi mekanik. Motor inilah yang akan menjadikan fluida sebagai energi penggerak yang menghidupkan mesin.
Pompa hidrolik
Umumnya, pompa digunakan untuk memindahkan sejumlah volume fluida. Tujuannya yakni untuk membuat suatu cairan memiliki bentuk energi.
Katup (valve)
Katup ini biasa digunakan untuk membatasi kecepatan maksimum dari gerakan piston atau motor hidrolik. Dengan kata lain, komponen ini digunakan untuk membatasi daya yang bekerja pada sistem dan menyeimbangkan aliran yang mengalir pada cabang rangkaian.
Setelah mengetahui pengertian pneumatic dan hidrolik, Anda mungkin sudah mengetahui sedikit banyak perbedaan di antara keduanya. Keduanya bahkan memiliki cara kerja yang tidak jauh berbeda. Berikut secara detail poin-poin perbedaan antara keduanya.
Tenaga penggerak
Pneumatik merupakan suatu teknologi yang menggunakan udara bertekanan untuk menghasilkan efek gerakan mekanik. Udara bertekanan ini dihasilkan oleh kompresor yang umumnya sudah dimiliki oleh pabrik-pabrik.
Sementara itu, sistem hidrolik memanfaatkan tekanan fluida/cairan sebagai sumber tenaga untuk menghasilkan tenaga mekanis. Tekanan ini disuntikkan di bagian awal dan tidak akan habis jika tidak terjadi kebocoran.
Penggunaan
Sistem kerja pneumatik lebih banyak digunakan pada mesin industri dengan kekuatan mekanik yang rendah. Hal ini karena kekuatan tekanannya sebesar 80-100 psi sehingga sistem ini hanya dapat diaplikasikan di mesin-mesin yang kurang membutuhkan tenaga mekanik yang kuat.
Berbeda dengan sistem hidrolik yang dapat digunakan untuk mesin-mesin besar karena tekanannya bisa mencapai 1000-5000 psi. Oleh karena itu, sistem hidrolik cocok diaplikasikan pada mesin bertenaga kuat dalam pengoperasiannya.
Sensitivitas terhadap kebocoran
Pada sistem hidrolik, kebocoran minyak, api, bahkan terjadinya kontaminasi bisa saja terjadi. Hal ini tentu akan membuat fluida menjadi cepat habis sehingga harus benar-benar diantisipasi. Kebocoran ini juga akan cenderung kurang ramah lingkungan.
Berbeda dengan sistem kerja pneumatik di mana sensitivitas terhadap kebocoran sangat minim terjadi. Selain karena kekuatan tekanan relatif kecil, udara sebagai tenaga kerja dapat tersimpan dengan baik dan tidak sensitif terhadap suhu sehingga lebih aman.
Perbedaan lainnya juga terdapat pada resistensi di mana pneumatik cenderung memiliki resistensi lebih kecil terhadap aliran dan dapat dijalankan lebih tepat dibandingkan tenaga hidrolik.
Berikut adalah komponen-komponen sistem pneumatik secara umum :
1. Kompresor
Kompresor adalah suatu alat mekanikal yang bertujuan untuk menaikkan tekanan suatu gas dengan cara menurunkan volumenya. Komponen inilah yabg mensupply udara bertekanan untuk sistem pneumatik, serta menjaga tekanan sistem agar tetap berada pada tekanan kerjanya.
2. Regulator & Gauge
Kedua alat tersebut menjadi komponen wajib di setiap sistem pneumatik. Regulator adalah komponen yang berfungsi untuk mengatur supply udara terkompresi masuk ke sisptem pneumatik. Sedangkan gauge berfungsi sebagai penunjuk besar tekanan udara di dalam sistem. Keduanya dapat berupa sistem mekanis maupun elektrik.
3. Check Valve
Check Valve adalah valve atau katup yang berfungsi untuk mencegah adanya aliran balik dari fluida kerja, dalam hal ini udara terkompresi. Terutama adalah apabila pada sebuah sistem pneumatik tersebut dipergunakan tanki akumulator udara, sehingga Check Valve tersebut mencegah adanya udara dari akumulator untuk kembali menuju kompresor namun tetap mengalirkan udara bertekanan dari kompresor untuk masuk ke dalam akumulator.
4. Tanki Akumulator
Tanki akumulator atau juga disebut buffer tank berfungsi sebagai cadangan (storage) tekanan udara terkompresi yang digunakan untuk penggerak aktuator. Selain itu tanki ini juga berfungsi untuk mencegah ketidakstabilan supply udara ke aktuator, lebih menstabilkan kerja kompresor agar tidak terlalu sering mematikan dan menyalakannya lagi, serta lebih memudahkan desain sistem dalam menempatkan kompresor jika diharusakan penempatan aktuator pneumatik lebih jauh dengan kompresor.
5. Saluran Pipa
Pipa-pipa digunakan untuk mendistribusikan udara terkompresi dari kompresor atau tanki akumulator ke berbagai sistem aktuator. Diameter pipa yang digunakan pun bermacam-macam tergantung dari desain dan tujuan penggunaan sistem pneumatik tersebut. Pada sebuah sistem pneumatik besar (menggunakan lebih dari dua aktuator), untuk area sistem supply (area kompresor dan tanki) digunakan pipa berdiameter lebih besar daripada yang digunakan pada area aktuator. Namun jika sistem pneumatik yang ada kecil, misal hanya untuk menggerakkan satu saja aktuator, maka diameter pipa yang digunakan pun akan seragam di semua bagian.
6. Directional Valve
Directional valve atau katub pengatur arah yang instalasinya berada tepat sebelum aktuator, adalah berfungsi untuk mengatur kerja aktuator dengan cara mengatur arah udara terkompresi yang masuk atau keluar dari aktuator. Satu valve ini didesain untuk dapat mengatur arah aliran fluida kerja di dua atau bahkan lebih arah aliran. Ia bekerja secara mekanis atau elektrik tergantung dari desain yang ada.
7. I/P Controller
Pada aktuator pneumatik yang kerjanya dapat bermodulasi diperlukan satu alat kontrol supply udara bertekanan yang khusus bernama I/P Controller. I/P Controller ini mengubah perintah kontrol dari sistem kontrol yang berupa sinyal arus, menjadi besar tekanan udara yang harus disupply ke aktuator.
8. Aktuator
Pneumatik aktuator adalah alat yang melakukan kerja pada sistem pneumatik. Ada berbagai macam jenis pneumatik aktuator sesuai dengan penggunaannya. Antara lain adalah silinder pneumatik, diafragma aktuator, serta pneumatik motor.
Kerjakan soal berikut di Buku Tulis atau di lembaran. dengan menuliskan kunci jawabannya saja.
SOAL ESAI
- Jelaskan secara detail tentang sistem pneumatik dan komponennya.Jawaban: Sistem pneumatik adalah suatu sistem yang menggunakan udara bertekanan untuk menggerakkan komponen-komponen mesin atau peralatan. Komponen-komponen utama dalam sistem pneumatik meliputi:
- Jelaskan peran kompresor dalam sistem pneumatik.
- Jelaskan bagaimana filter udara bekerja dalam sistem pneumatik.
- Jelaskan peran regulator dalam sistem pneumatik.
- Jelaskan bagaimana katup pneumatik bekerja dalam sistem pneumatik.
- Jelaskan bagaimana sistem pneumatik dapat digunakan dalam industri manufaktur.
- Jelaskan bagaimana sistem pneumatik dapat digunakan dalam industri otomotif.Jelaskan bagaimana sistem pneumatik dapat digunakan dalam industri konstruksi.
- Jelaskan pentingnya perawatan rutin dalam sistem pneumatik.
- PILIHAN GANDA
- Apa yang dimaksud dengan sistem pneumatik?
- A) Sistem yang menggunakan cairan untuk menggerakkan komponen
- B) Sistem yang menggunakan udara bertekanan untuk menggerakkan komponen
- C) Sistem yang menggunakan listrik untuk menggerakkan komponen
- D) Sistem yang menggunakan air untuk menggerakkan komponen
- E) Sistem yang menggunakan gas untuk menggerakkan komponen
- Apa fungsi dari kompresor dalam sistem pneumatik?
- A) Mengurangi tekanan udara
- B) Menghasilkan udara bertekanan
- C) Mengatur aliran udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Mengatur suhu udara
- Apa yang dimaksud dengan filter udara dalam sistem pneumatik?
- A) Menghilangkan kelembaban udara
- B) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Mengatur suhu udara
- E) Mengatur aliran udara
- Apa fungsi dari regulator dalam sistem pneumatik?
- A) Mengatur tekanan udara
- B) Mengatur suhu udara
- C) Mengatur aliran udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa yang dimaksud dengan silinder pneumatik?
- A) Komponen yang menghasilkan udara bertekanan
- B) Komponen yang mengatur tekanan udara
- C) Komponen yang menggerakkan mesin atau peralatan
- D) Komponen yang menghilangkan kelembaban udara
- E) Komponen yang mengatur suhu udara
- Apa fungsi dari katup pneumatik?
- A) Mengatur aliran udara
- B) Mengatur tekanan udara
- C) Menghilangkan kelembaban udara
- D) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- E) Mengatur suhu udara
- Apa yang dimaksud dengan pengaturan tekanan udara?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa fungsi dari pengaturan suhu udara?
- A) Mengatur tekanan udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur suhu udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa yang dimaksud dengan pengaturan aliran udara?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa fungsi dari penghilangan kelembaban udara?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa yang dimaksud dengan penghilangan partikel-partikel kecil dalam udara?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa fungsi dari pengaturan tekanan udara dalam sistem pneumatik?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa yang dimaksud dengan pengaturan suhu udara dalam sistem pneumatik?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa fungsi dari pengaturan aliran udara dalam sistem pneumatik?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa yang dimaksud dengan penghilangan kelembaban udara dalam sistem pneumatik?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa fungsi dari penghilangan partikel-partikel kecil dalam udara dalam sistem pneumatik?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa yang dimaksud dengan sistem pneumatik yang stabil?
- A) Sistem yang tidak stabil
- B) Sistem yang stabil
- C) Sistem yang tidak berubah
- D) Sistem yang selalu berubah
- E) Sistem yang tidak dapat diatur
- Apa fungsi dari komponen-komponen dalam sistem pneumatik?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Menghilangkan partikel-partikel kecil dalam udara
- Apa yang dimaksud dengan perawatan rutin sistem pneumatik?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Melakukan perawatan rutin
- Apa fungsi dari pemeliharaan sistem pneumatik?
- A) Mengatur suhu udara
- B) Mengatur aliran udara
- C) Mengatur tekanan udara
- D) Menghilangkan kelembaban udara
- E) Melakukan pemeliharaan
Komentar
Posting Komentar