sistem pneumatik

457
BAHAN AJAR
PNEUMATIK – HIDROLIK
OLEH :
DRS. WIRAWAN, MT
DRS. PRAMONO
TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
458
SISTEM PNEUMATIK
1. Pengertian Pneumatik
Istilah pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang berarti
napas atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik penggunaan
udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atmosfer maupun tekanan di bawah 1
atmosfer (vacum). Sehingga pneumatik merupakan ilmu yang mempelajari teknik
pemakaian udara bertekanan (udara kempa). Jaman dahulu kebanyakan orang sering
menggunakan udara bertekanan untuk berbagai keperluan yang masih terbatas,
antara lain menambah tekanan udara ban mobil/motor, melepaskan ban mobil dari
peleknya, membersihkan kotoran, dan sejenisnya. Sekarang, sistem pneumatik
memiliki apliaksi yang luas karena udara pneumatik bersih dan mudah didapat. Banyak
industri yang menggunakan sistem pneumatik dalam proses produksi seperti industri
makanan, industri obat-obatan, industri pengepakan barang maupun industri yang lain.
Belajar pneumatik sangat bermanfaat mengingat hampir semua industri sekarang
memanfaatkan sistem pneumatik.
2. Karakteristik Udara Kempa
Udara dipermukaan bumi ini terdiri atas campuran dari bermacam-macam gas.
Komposisi dari macam-macam gas tersebut adalah sebagai berikut : 78 % vol. gas 21
% vol. nitrogen, dan 1 % gas lainnya seperti carbon dioksida, argon, helium, krypton,
neon dan xenon. Dalam sistem pneumatik udara difungsikan sebagai media transfer
dan sebagai penyimpan tenaga (daya) yaitu dengan cara dikempa atau dimampatkan.
Udara termasuk golongan zat fluida karena sifatnya yang selalu mengalir dan bersifat
compressible (dapat dikempa). Sifat-sifat udara senantiasa mengikuti hukum-hukum
gas. Karakteristik udara dapat diidentifikasikan sebagai berikut : a) Udara mengalir dari
tekanan tinggi ke tekanan rendah, b) Volume udara tidak tetap. c) Udara dapat
dikempa (dipadatkan), d) Berat jenis udara 1,3 kg/m³, e) Udara tidak berwarna
3. Aplikasi Penggunaan Pneumatik
Penggunaan udara bertekanan sebenarnya masih dapat dikembangkan untuk
berbagai keperluan proses produksi, misalnya untuk melakukan gerakan mekanik yang
selama ini dilakukan oleh tenaga manusia, seperti menggeser, mendorong,
mengangkat, menekan, dan lain sebagainya. Gerakan mekanik tersebut dapat
dilakukan juga oleh komponen pneumatik, seperti silinder pneumatik, motor pneumatik,
robot pneumatik translasi, rotasi maupun gabungan keduanya. Perpaduan dari
gerakan mekanik oleh aktuator pneumatik dapat dipadu menjadi gerakan mekanik
untuk keperluan proses produksi yang terus menerus (continue), dan flexibel.
Pemakaian pneumatik dibidang produksi telah mengalami kemajuan yang
pesat, terutama pada proses perakitan (manufacturing), elektronika, obat-obatan,
makanan, kimia dan lainnya. Pemilihan penggunaan udara bertekanan (pneumatik)
sebagai sistim kontrol dalam proses otomasinya, karena pneumatik mempunyai
beberapa keunggulan, antara lain: mudah diperoleh, bersih dari kotoran dan zat kimia
yang merusak, mudah didistribusikan melalui saluran (selang) yang kecil, aman dari
bahaya ledakan dan hubungan singkat, dapat dibebani lebih, tidak peka terhadap
perubahan suhu dan sebagainya.
Udara yang digunakan dalam pneumatik sangat mudah didapat/diperoleh di
sekitar kita. Udara dapat diperoleh dimana saja kita berada, serta tersedia dalam
jumlah banyak. Selain itu udara yang terdapat di sekitar kita cenderung bersih dari
kotoran dan zat kimia yang merugikan. Udara juga dapat dibebani lebih tanpa
menimbulkan bahaya yang fatal. Karena tahan terhadap perubahan suhu, maka
penumatik banyak digunakan pula pada industri pengolahan logam dan sejenisnya.
459
Secara umum udara yang dihisap oleh kompressor, akan disimpan dalam suatu
tabung penampung. Sebelum digunakan udara dari kompressor diolah agar menjadi
kering, dan mengandung sedikit pelumas. Setelah melalui regulator udara dapat
digunakan menggerakkan katub penggerak (aktuator), baik berupa silinder/stang torak
yang bergerak translasi, maupun motor pneumatik yang bergerak rotasi. Gerakan
bolak balik (translasi), dan berputar (rotasi) pada aktuator selanjutnya digunakan untuk
berbagai keperluan gerakan yang selama ini dilakukan oleh manusia atau peralatan
lain.
4. Efektifitas Pneumatik
Sistim gerak dalam pneumatik memiliki optimalisasi/efektifitas bila digunakan
pada batas-batas tertentu. Adapun batas-batas ukuran yang dapat menimbulkan
optimalisasi penggunaan pneumatik antara lain: diameter piston antara 6 s/d 320 mm,
anjang langkah 1 s/d 2.000 mm, tenaga yang diperlukan 2 s/d 15 bar, untuk keperluan
pendidikan biasanya berkisar antara 4 sampai dengan 8 bar, dapat juga bekerja pada
tekanan udara di bawah 1 atmosfer (vacuum), misalnya untuk keperluan mengangkat
plat baja dan sejenisnya melalui katup karet hisap flexibel. Adapun efektifitas
penggunaan udara bertekanan dapat dilihat pada grafik berikut:
Diameter Torak (D)
Gambar 1. Efektifitas udara bertekanan (Werner Rohrer,1990)
Penggunaan silinder pneumatik biasanya untuk keperluan antara lain:
mencekam benda kerja, menggeser benda kerja, memposisikan benda kerja,
mengarahkan aliran material ke berbagai arah. Penggunaan secara nyata pada
industri antara lain untuk keperluan: membungkus (verpacken), mengisi material,
mengatur distribusi material, penggerak poros, membuka dan menutup pada pintu,
transportasi barang, memutar benda kerja, menumpuk/menyusun material, menahan
dan menekan benda kerja. Melalui gerakan rotasi pneumatik dapat digunakan untuk,
mengebor, memutar mengencangkan dan mengendorkan mur/baut, memotong,
membentuk profil plat, menguji, proses finishing (gerinda, pasah, dll.)
2 bar
8 bar 6 bar
4 bar
10 bar
15 bar
ltr/cm
mm
Tekanan Kerja/Pe
460
5. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan udara Kempa
5.1 Keuntungan
Penggunaan udara kempa dalam sistim pneumatik memiliki beberapa
keuntungan antara lain dapat disebutkan berikut ini :
• Ketersediaan yang tak terbatas, udara tersedia di alam sekitar kita dalam
jumlah yang tanpa batas sepanjang waktu dan tempat.
• Mudah disalurkan, udara mudah disalurkan/pindahkan dari satu tempat ke
tempat lain melalui pipa yang kecil, panjang dan berliku.
• Fleksibilitas temperatur, udara dapat fleksibel digunakan pada berbagai
temperatur yang diperlukan, melalui peralatan yang dirancang untuk keadaan
tertentu, bahkan dalam kondisi yang agak ekstrem udara masih dapat bekerja.
• Aman, udara dapat dibebani lebih dengan aman selain itu tidak mudah
terbakar dan tidak terjadi hubungan singkat (kotsleiting) atau meledak sehingga
proteksi terhadap kedua hal ini cukup mudah, berbeda dengan sistim elektrik
yang dapat menimbulkan kostleting hingga kebakaran.
• Bersih, udara yang ada di sekitar kita cenderung bersih tanpa zat kimia yang
berbahaya dengan jumlah kandungan pelumas yang dapat diminimalkan
sehingga sistem pneumatik aman digunakan untuk industri obat-obatan,
makanan, dan minuman maupun tekstil
• Pemindahan daya dan Kecepatan sangat mudah diatur. udara dapat melaju
dengan kecepatan yang dapat diatur dari rendah hingga tinggi atau sebaliknya.
Bila Aktuator menggunakan silinder pneumatik, maka kecepatan torak dapat
mencapai 3 m/s. Bagi motor pneumatik putarannya dapat mencapai 30.000
rpm, sedangkan sistim motor turbin dapat mencapai 450.000 rpm.
• Dapat disimpan, udara dapat disimpan melalui tabung yang diberi pengaman
terhadap kelebihan tekanan udara. Selain itu dapat dipasang pembatas
tekanan atau pengaman sehingga sistim menjadi aman.
• Mudah dimanfaatkan, udara mudah dimanfaatkan baik secara langsung misal
untuk membersihkan permukaan logam dan mesin-mesin, maupun tidak
langsung, yaitu melalui peralatan pneumatik untuk menghasilkan gerakan
tertentu.
5.2 Kerugian/Kelemahan Pneumatik
Selain memiliki kelebihan seperti di atas, pneumatik juga memiliki beberapa
kelemahan antara lain:
• Memerlukan instalasi peralatan penghasil udara. Udara kempa harus
dipersiapkan secara baik hingga memenuhi syarat. memenuhi kriteria tertentu,
misalnya kering, bersih, serta mengandung pelumas yang diperlukan untuk
peralatan pneumatik. Oleh karena itu sistem pneumatik memerlukan instalasi
peralatan yang relatif mahal, seperti kompressor, penyaring udara, tabung
pelumas, pengeering, regulator, dll.
• Mudah terjadi kebocoran, Salah satu sifat udara bertekanan adalah ingin
selalu menempati ruang yang kosong dan tekanan udara susah dipertahankan
dalam waktu bekerja. Oleh karena itu diperlukan seal agar udara tidak bocor.
Kebocoran seal dapat menimbulkan kerugian energi. Peralatan pneumatik
harus dilengkapi dengan peralatan kekedapan udara agar kebocoran pada
sistim udara bertekanan dapat ditekan seminimal mungkin.
• Menimbulkan suara bising, Pneumatik menggunakan sistim terbuka, artinya
udara yang telah digunakan akan dibuang ke luar sistim, udara yang keluar
cukup keras dan berisik sehingga akan menimbulkan suara bising terutama
pada saluran buang. Cara mengatasinya adalah dengan memasang peredam
suara pada setiap saluran buangnya.
• Mudah Mengembun, Udara yang bertekanan mudah mengembun, sehingga
sebelum memasuki sistem harus diolah terlebih dahulu agar memenuhi
461
persyaratan tertentu, misal kering, memiliki tekanan yang cukup, dan
mengandung sedikit pelumas agar mengurangi gesekan pada katup-katup dan
aktuator.
Diharapkan setelah diketahuinya keuntungan dan kerugian penggunaan udara
kempa ini kita dapat membuat antisipasi agar kerugian-kerugian ini dapat dihindari.

115 Juta Euro Madrid Untuk Duo Spurs

Raksasa La Liga, Real Madrid, disebut menganggarkan dana sebesar 115 Juta Euro guna memboyong duo Tottenham Hotspur pada musim panas mendatang.
Dua pemain yang dimaksudkan adalah bek sayap kiri Gareth Bale dan pemain tengah asal Kroasia, Luka Modric. Demikian seperti dilaporkan oleh media The Daily Star.
Florentino Perez disebut enggan berbelanja di bursa bulan Januari ini, dirinya lebih ingin berinvestasi pada musim panas saja, alias ketika musim depan akan dilangsungkan.
Presiden yang selama ini begitu royal dalam urusan berbelanja tersebut, kepincut dengan aksi duo Spurs itu, keduanya makin berkibar tinggi di panggung Barclays Premier League musim ini.
Namun jelas tidak akan mudah untuk membeli keduanya, sebab harga mereka terbilang tinggi, khususnya Bale yang disebut telah mendapatkan kenaikan gaji hingga 100 Ribu Poundsterling per pekannya, sementara Modric baru saja meneken kontrak baru.
Sedangkan Harry Redknapp pelatih Spurs sendiri menginginkan mantan pemainnya selama di Portsmouth yang kini ada di Bernabeu, yakni Lassana Diarra.
Diarra nampaknya akan bisa disertakan dalam deal ini, Lass akan dipinjamkan pada bulan Januari ini, dan akan diberikan secara permanen musim depan apabila Modric dan Bale diberikan kepada Los Blancos.
Jangan salahkan Real apabila dua bintang Spurs menarik perhatian mereka, sebab memang karena aksi-aksi Bale dan Modric lah Spurs kini dipandang sebagai klub spesial di mata Eropa

Senjata-Senjata Masa Depan yang Sedang Terus Dikembangkan

Perlombaan setiap negara besar untuk mengembangkan senjata canggih dengan daya hancur yang mengerikan masih terus berlangsung hingga saat ini. Semua mengembangkan ilmu dan teknologi yang menghasilkan daya penghancuran yang semakin luar biasa menakutkan. Berikut 10 senjata penghancur paling canggih di dunia yang sangat luar biasa itu.

1. Aurora Excalibur

Senjata ini merupakan pesawat tak berawak yang beroperasi dengan lepas landas dan mendarat secara vertikal. Pesawat ini dapat mencapai kecepatan 460 mph (740 kmh) dan dapat membawa misil untuk ditembakkan. Pesawat ini bisa melakukan semua hal itu melalui remote control. Excalibur berhasil diuji pada Juni 2009.

2. Peluncur Granat XM-25

Senjata ini mampu menembakkan 25 granat pada jarak apa pun, jarak dapat diatur dan diprogram pengguna. Senjata baru ini menggabungkan kemampuan menembak dan komputer.

3. Hellads

Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Pentagon mengembangkan senjata laser masa depan yang dikenal sebagai High Energy Liquid Laser Area Defense System.

Sistem laser ini dibuat seringkas mungkin agar dapat dipasang di pesawat taktis tanpa mempengaruhi performa misi. Laser ini cukup kuat untuk menembak jatuh roket, misil, dan artileri lain.

4. Kamuflase Masa Depan, Metaflex

Metaflex Future Camouflage, Ilmuwan Skotlandia mengembangkan kamuflase dengan menciptakan materi yang disebut Metaflex. Materi ini seperti jubah menghilang Harry Potter. Pemakai akan menjadi tak tampak karena materi Metaflex membengkokkan cahaya ketika sampai di permukaannya. Jubah hilang ini diuji tahun ini dan berpotensi dapat digunakan sebagai senjata pertahanan.

5. The Free Electron Laser

Angkatan Laut (AL) sedang merancang sistem laser lain yang dapat menembak jatuh roket dan misil yang menyerang kapal. Tak ada batasan penggunaan laser ini ketika sasarannya bukan pelacak, sensor, pertukaran informasi, dan target. Rancangan awal senjata ini selesai pada Maret dan prototipe senjata ini tersedia pada maret 2012.




6. Railgun



Militer Amerika Serikat (AS) menguji sebuah versi Railgun pada 2008 lalu. Senjata ini dapat mempercepat kecepatan proyektil menjadi 2,4 kmh (tujuh kali kecepatan suara). Versi sempurna senjata ini akan siap antara 2020-2025 mendatang.

7. Organisme Sintetis BioDesign

DARPA mengeluarkan dana sebesar US$ 6 juta (Rp 53,7 miliar) untuk proyek menciptakan mikroorganisme ‘yang diprogram hidup selamanya’. Mikroorganisme ini berisi molekul yang membantu bertahan hidup, serta dapat digunakan untuk membunuh hanya dengan menekan satu tombol. Debut senjata ini masih belum diketahui. (Bio Design Synthetic Organisms).

8. Senjata Pembunuh milik China

China mengembangkan ‘senjata pembunuh’ yang memiliki kemampuan menarget dan menghancurkan pesawat AS. Misil balistik antipesawat ini dapat menyerang pesawat AS pada jarak dua ribu km. Kemampuan manuver tak terprediksi misil ini membuatnya mampu menghindari radar. Debut senjata ini belum diketahui.

9. Hybrid Insect MEMS (HI-MEMS)

HI-MEMS terdiri dari setengah serangga, dan setengan mesin. Pertama, sistem mikro-mekanis ditempatkan di dalam serangga selama masa metamorfosis. Serangga ini beroperasi seperti mobil remote control. HI-MEMS akan digunakan untuk mengumpulkan informasi menggunakan sensor, seperti mikrofon atau detektor gas. Debut senjata ini belum diketahui.

10. Sistem Senjata Sunyi DREAD

Sistem Senjata Sunyi DREAD (DREAD Silent Weapon System) memiliki kemampuan menembakkan 120 ribu peluru per menit. Senjata ini sepenuhnya digerakkan listrik, bukan bubuk mesiu. Berarti senjata ini tak akan bersuara dan tak akan ada panas. Debut senjata ini belum diketahui.

Ronaldo, Pemain Bergaji Tertinggi di Dunia

Majalah olahraga Belgia, Sport Foot, telah menyelesaikan penelitiannya untuk mengetahui para pemain bola bergaji tertinggi sekarang ini. Hasil penelitian mereka menunjukkan kalau Cristiano Ronaldo memimpin daftar pemain dengan gaji tertinggi tersebut.
Bintang Real Madrid itu ditempel ketat oleh striker Manchester United, Wayne Rooney, yang mendapatkan kenaikan luar biasa pada gajinya setelah menandatangani kontrak baru dengan klubnya.
Berikutnya terdapat nama Lionel Messi (Barcelona), Yaya Toure (Manchester City) dan Samuel Eto'o (Inter). Kontrak baru Bastian Schweinsteiger di Bayern Munich mengantarnya masuk ke dalam rangking 10 besar. Yang menjadi kejutan di sini adalah tidak masuknya nama bintang Inter, Wesley Sneijder, dalam rangking 20 besar.
Daftar 20 Pemain Bergaji Tertinggi:
1. Cristiano Ronaldo (12 juta euro per tahun).
2. Wayne Rooney (11,5 juta Euro per tahun).
3. Lionel Messi (11 juta Euro per tahun).
4. Yaya Youre (10,8 juta Euro per tahun).
5. Samuel Eto’o (10,5 juta Euro per tahun).
6. Bastian Schweinsteiger (9,7 juta Euro per tahun).
7. Zlatan Ibrahimovic (9 juta Euro per tahun).
8. Kaka (9 juta Euro per tahun).
9. John Terry (9 juta Euro per tahun).
10. Emmanuel Adebayor (8,4 juta Euro per tahun).
11. Franck Ribery (8 juta Euro per tahun).
12. Fernando Torres (7,8 juta Euro per tahun).
13. Steven Gerrard (7,8 juta Euro per tahun).
14. Carlos Tevez (7,6 juta Euro per tahun).
15. Frank Lampard (7,5 juta Euro per tahun).
16. Xavi (7,5 juta Euro per tahun).
17. Andres Iniesta (7 juta Euro per tahun).
18. Didier Drogba (6,5 juta Euro per tahun).
19. Rio Ferdinand (6,5 juta Euro per tahun).
20. Andrea Pirlo (6 juta Euro per tahun). (insf/cax)