Pneumatik Bab B4 1. Bab 4 Katup katup

Transkripsi

1 Pneumatik Bab B4 1 Bab 4 Katup katup 4.1 Katup Satu Arah Katup satu arah adalah bagian yang menutup aliran ke satu arah dan melewatkannya ke arah yang berlawanan. Tekanan pada sisi aliran membebani bagian yang menutup dan dengan demikian meningkatkan daya perapatan katup. Katup Periksa (check-valve) Katup satu arah dapat menutup aliran pada satu arah secara sempurna. Pada arah yang berlawanan, udara mengalir dengan kerugian tekanan seminimal mungkin. Penutupan satu arah dapat dilakukan dengan konis, bola, pelat, atau membran. Elemen penghubung Elemen-elemen pada tiga saluran penghubung yang mempunyai sifat satu arah dapat dipasang sebagai elemen penghubung sesuai dengan arah aliran udara. Dua katup yang ditandai sebagai elemen penghubung mempunyai karakteristik logika yang ditentukan melalui dua sinyal masukan. Katup dua tekanan membutuhkan dua sinyal masukan (fungsi DAN) untuk menghasilkan sinyal keiuaran. Katup ganti membutuhkan

2 Pneumatik Bab B4 2 satu atau lebih sinyal masukan (Fungsi ATAU) untuk menghasilkan sinyal keluaran. Ini adalah elemen pengolah dimana dua sinyal diproses di dalam dan sinyal jawaban adalah keluaran pada saluran A. Katup dua tekanan (dual pressure valve) (fungsi logika DAN) Katup dua tekanan mempunyai dua lubang masukan X dan Y, dan sebuah lubang keluaran A. Udara bertekanan mengalir melalui katup hanya bila diberikan sinyal pada kedua lubang masukan. Salah satu sinyal masukan saja alirannya akan tertutup. Jika sinyal diberikan pada lubang X dan Y, sinyal terakhir diberikan itulah yang lewat ke saluran keluaran. Jika tekanan pada sinyal masukan berbeda, maka tekanan yang lebih be-sar menutup katup, dan tekanan yang lebih kecil dilewatkan ke tubang keluaran. Katup dua tekanan terutama dipakai untuk kontrol pengunci, kontrol pengaman, uji fungsi, dan operasi logika. Rangkaian katup dua tekanan adalah sama dengan dua sinyal masukan secara seri. Sinyal keluaran dilewatkan hanya bila kedua elemen sinyal diaktifkan.

3 Pneumatik Bab B4 3 Katup ganti (shuttle valve ) (Fungsi logika ATAU) Elemen tanpa pengembali ini, mempunyai dua lubang masukan dan satu lubang keluaran. Jika udara bertekanan diberikan pada lubang pertama, maka kedudukan sil katup menutup lubang masukan yang lain sehingga sinyal dilewatkan ke lubang keluaran. Ketika arah aliran udara dibalik, silinder atau katup terhubung ke pembuangan. Kedudukan sil tetap dalam posisi sebelumnya disebabkan dari kondisi tekanan. Katup ini juga disebut komponen fungsi ATAU. Jika silinder atau katup kontrol dioperasikan dari dua tempat atau lebih, katup ganti (fungsi ATAU) bisa digunakan. Pada contoh berikut menunjukkan sebuah silinder yang diaktifkan dengan menggunakan sebuah katup yang dioperasikan dengan tangan, dan yang lainnya dipasang pada posisi yang berjauhan. Katup ganti dapat dihubungkan berantai untuk menciptakan tambahan kondisi logika ATAU seperti yang ditunjukkan dibawah ini. Jika satu atau ketiga dari tiga tombol tekan diaktifkan, silinder 1.0 bergerak keluar.

4 Pneumatik Bab B4 4 Katup buangan-cepat (quick exhaust valve) Katup buangan - cepat digunakan untuk meningkatkan kecepatan piston silinder. Waktu balik yang lama, terutama pada silinder kerja-tunggal, bisa dipersingkat. Prinsip pengoperasian adalah membolehkan batang silinder untuk keluar atau masuk hampir pada kecepatan maksimumnya, dengan mengurangi tahanan aliran udara pembuangan selama silinder bergerak. Untuk mengurangi tahanan, udara dikeluarkan ke atmosfir, tertutup ke silinder melalui mulut pembuka yang lebar. Katup mempunyai sebuah sambungan suplai (P) dan sebuah lubang keluaran (A). Dalam arah ini, aliran udara dilewatkan dengan bebas melalui komponen katup satu arah. Pembuka saluran (R) ditutup oleh piringan. Jika udara diberikan ke saluran (A), piringan seal saluran (P) dan udara dikeluarkan ke atmosfir melalui mulut peredam yang lebar (R). Ini meningkatkan potensi kecepatan pembuangan dibandingkan dengan melalui saluran pembuangan katup kontrol terakhir. Ini adalah keuntungan memasang katup pembuangan - cepat secara langsung pada silinder atau sedekat mungkin dengan silinder. 4.2 Katup kontrol aliran Katup kontrol aliran mempengaruhi volume aliran udara bertekanan pada dua arah. Jika pada katup kontrol aliran ini dipasang pula katup satu arah, maka kecepatan dipengaruhi hanya pada satu arah. Katup bisa dipasang sebagai katup penutup dalam rangkaian atau dipasangkan langsung pada saluran silinder.

5 Pneumatik Bab B4 5 Katup cekik (throttle valve) dua arah Pencekikan pada Katup cekik biasanya bisa diatur dan penempatannya dua arah bisa dikunci pada posisi yang diinginkan. Karena sifat udara yang kompresibel, karakteristik gerakan silinder bervariasi dengan beban dan tekanan udara, sehingga katup pengontrol aliran digunakan untuk kontrol kecepatan silinder dengan bervariasi. Faktor hati-hati harus diberikan bahwa katup pengontrol aliran tidak ditutup penuh, sehingga udara terputus dari sistem. Penepatan pembukaan aliran harus dikunci pada posisinya. Karakteristik katup pengontrol aliran menurut prinsip konstruksi adalah : Katup cekik : Pada katup cekik panjang rongga penyempitan lebih besar dari diameternya. Katup membran ( diafragma ): Pada katup membran panjang rongga penyempitan adalah lebih kecil dari diameternya. Katup kontrol aliran satu arah Bagian pencekikan yang ditunjukkan disini, diketahui sama seperti katup pengontrol aliran satu arah. Dengan katup jenis ini, aliran udara dicekik hanya pada satu arah. Sebuah katup satu arah menutup aliran udara dan udara bisa mengalir hanya melalui penampang yang telah diatur.

6 Pneumatik Bab B4 6 Pada arah yang berlawanan udara bisa mengalir secara bebas melalui katup satu arah yang terbuka. Katup - katup ini digunakan untuk pengaturan kecepatan aktuator. Dan jika memungkinkan harus dipasang langsung pada silinder. Ada dua jenis rangkaian pencekikan aliran udara untuk silinder kerja-ganda: Pencekikan udara masukan (metering in) Untuk pencekikan udara masukan, katup pengontrol aliran satu arah dipasang sedemikian sehingga udara yang masuk ke silinder dicekik. Udara pem-buangan bisa keluar dengan bebas melalui katup satu arah yang dipasang pada sisi ke-luaran silinder. Perubahan pergeseran pada beban pada batang piston seperti terjadi pada contoh ketika melewati sebuah katup pembatas, ketidak-beresan yang sangat panjang mendahului dalam pemberian kecepatan jika udara masukan dicekik. Pencekikan udara masukan bisa digunakan untuk silmder kerja tunggal dan silinder dengan volume yang kecil.

7 Pneumatik Bab B4 7 Pencekikan udara buangan (metering-out) Dengan pencekikan udara buangan, udara masukan mengalir dengan bebas ke silinder dan udara buangan dicekik. Dalam hal ini piston dibebani antara dua pengereman udara. Pertama, efek pengereman adalah tekanan masukan pada silinder, dan yang kedua adalah udara buangan ditahan pada mulut katup pengontrol aliran satu arah. Pengaturan pencekikan meringankan katup dalam cara ini merupakan perbaikan dari tingkah laku kerja pemakanan. Pencekikan udara buangan bisa digunakan untuk silinder kerja ganda. 4.3 Katup tekanan Katup tekanan adalah elemen yang sangatmempengaruhi tekanan atau dikontrol oleh besarnya tekanan. Katup pengontrol tekanan dapat dibagi dalam tiga kelompok

8 Pneumatik Bab B4 8 sebagai berikut: Katup pengatur-tekanan (pressure regulator valve) Katup pengatur tekanan diuraikan dibawah bagian perlengkapan udara. Yang penting dari unit ini adalah untuk menjaga tekanan yang stabil walaupun dengan tekanan masukan yang berubah-ubah. Tekanan masukan harus lebih besar daripada tekanan keluaran yang diinginkan. Katup pembatas-tekanan Katup ini terutama dipakai sebagai katup pengaman ( katup tekanan lebih). Katup ini mencegah terlampauinya tekanan maksimal yang ditolerir dalam sistem. Apabila nilai tekanan maksimal tercapai pada lubang masukan, maka lubang keluaran pada katup akan terbuka dan udara bertekanan dibuang ke atmosfir. Katup tetap terbuka sampai katup ditutup oleh gaya pegas di dalam setelah mencapai tekanan kerja yang diinginkan. Katup sakelar-tekanan (katup sekuens) Katup ini bekerja sesuai dengan prinsip yang sama seperti katup pembatas-tekanan. Katup akan terbuka apabila tekanan yang diatur pada pegas terlampaui. Udara mengalirdari 1(P) ke2(a). Lubang-keluaran 2(A) terbuka apabila sudah terbentuk tekanan yang diatur pada saluran kontrol 12(X). Piston kontrol membuka jalur 1 (P) ke 2(A). Katup sakelar tekanan dipasang dalam kontrol pneumatik jika tekanan tertentu diperlukan untuksuatu proses kontak (pengontrolan bergantung pada tekanan). Sinyal akan dikirimkan hanya setelah tekanan kerja yang diinqinkan telah

9 Pneumatik Bab B4 9 tercapai. 4.4 Katup kombinasi Elemen-elemen dari berbagai kelompok kontrol dapat dirakit menjadi satu unit konstruksi dengan sifat konstruksi kombinasi beberapa katup. Ini dinamakan pula katup kombinasi dan simbolnya menjelaskan beberapa komponen yang digabung dalam unit kombinasi. Unit berikut termasuk ke dalam kelompok katup kombinasi: Katup tunda waktu : utk penundaan sinyal Blok kontrol udara : utk membalik atau osilator Katup 5/4 : terdiri dari 4 katup 2/2 Katup 8 diaktifkan dengan udara : kombinasi 2 buah katup 4/2 Pembangkit impul : multilibrator Pembangkit vakum dengan pendorong : utk pengangkatan & penempatan barang Modul langkah : utk tugas kontrol berurutan Modul memori perintah : utk mulai dg kondisi sinyal masukan Timer Katup tunda waktu adalah kombinasi katup 3/2 dan katup pengontrol aliran satu arah,

10 Pneumatik Bab B4 10 serta tabung udara. Katup 3/2 bisa menjadi sebuah katup posisi normal terbuka atau tertutup. Tunda waktu untuk kedua jenis katup ini mempunyai 0-30 detik. Dengan menggunakan tabung tambahan, waktu tundanya bisa menjadi lebih lama. Keakuratan waktu pensakelarannya dijamin, kalau udaranya bersih dan tekanannya relatif konstan. Berdasarkan diagram, udara bertekanan diberikan pada saluran 1 (P). Udara kontrol mengalir ke katup pada 12(Z). Dia mengalir melewati katup pengontrol aliran satu arah dan bergantung pada pengaturan baut pencekik, lebih besar atau lebih kecil jumlah udara mengalir per satuan waktu ke dalam tabung udara. Ketika kebutuhan tekanan kontrol telah memenuhi tabung udara, kedudukan seal pada katup 3/2 digerakkan ke bawah. Ini menutup aliran udara dari 2(A) ke 3(R). Piringan katup digeser dari kedudukannya dan akibatnya udara bisa mengalir dari 1(P) ke 2(A). Waktu yang dibutuhkan untuk membangun tekanan dalam tabung udara adalah sama dengan tunda waktu kontrol dari katup. Jika katup tunda waktu dikembalikan ke posisi awal, saluran pandu 12(2) harus dihubungkan ke pembuangan. Udara mengalir dari tabung udara ke atmosfir melewati katup pengontrol aliran satu arah, dan selanjutnya ke saluran

11 Pneumatik Bab B4 11 pembuangan. Pegas katup mengembalikan dudukan seal pandu dan dudukan seal piringan katup ke posisi awalnya. Saluran kerja 2(A) dibuang ke 3(R) dan 1(P) tertutup. Katup tunda waktu normal terbuka termasuk sebuah katup 3/2 normal terbuka. Awalnya keluaran 2(A) aktif. Ketika katup diaktifkan oleh 10(Z) keluaran 2(A) dibuang, Alasannya adalah bahwa sinyal keluaran diputus setelah set waktu katup tunda waktu tercapai. Rangkaian di bawah ini memakai dua buah katup tunda-waktu, satu katup normal tertutup (1.5), dan yang lain katup normal terbuka (1.4). Pada pengoperasian tombol mulai (1.2), sinyal dikeluarkan melewati katup (1.4) dan mengawali gerakan silinder keluar melewati saluran 14(Z) dari katup memori 1.1. Katup tunda-waktu 1.4 mempunyai tunda waktu yang pendek antara 0-5 detik. Ini adalah cukup lama untuk mengawali sinyal mulai, tetapi selanjutnya sinyal pada 14(Z) diputus oleh sinyal pandu timer 10(Z). Silinder keluar sampai menyentuh katup batas 1.3. Katup tunda-waktu 1.5 menerima sebuah sinyal kontrol yang setelah waktu tundanya membuka timer. Ini memberikan sinyal pada saluran 12(Y) yang membalik katup 1.1 dan silinder kembali masuk. Proses yang baru hanya bisa mulai jika tombol mulai telah dilepas. Dengan melepas

12 Pneumatik Bab B4 12 tombol tekan 1.2, berarti mengembalikan katup tunda waktu 1.4 pada posisi awal dengan membuang sinyal pada saluran 10(Z) ke atmosfir.