Gambar struktur fungsi solenoid valve pneumatic

Transkripsi

1 A. PNEUMATIK 1. Prinsip Kerja Peralatan Pneumatik Prinsip kerja dari solenoid valve/katup (valve) solenoida yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan plunger pada bagian dalamnya ketika plunger berpindah posisi maka pada lubang keluaran dari solenoid valve pneumatic akan keluar udara bertekanan yang berasal dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve pneumatic ini mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC. Gambar struktur fungsi solenoid valve pneumatic Berikut keterangan gambar Solenoid Valve Pneumatic: 1. Valve Body 2. Terminal masukan (Inlet Port) 3. Terminal keluaran (Outlet Port) 4. Terminal slot power suplai tegangan 5. Kumparan gulungan (koil) 6. Spring 7. Plunger 8. Lubang / exhaust

2 Cara Kerja Sistem Pneumatic Kompressor diaktifkan dengan cara menghidupkan penggerak mula umumnya motor listrik. Udara akan disedot oleh kompresor kemudian ditekan ke dalam tangki udara hingga mencapai tekanan beberapa bar. Untuk menyalurkan udara bertekanan ke seluruh sistem (sirkuit pneumatik) diperlukan unit pelayanan atau service unit yang terdiri dari penyaring (filter), katup kran (shut off valve) dan pengatur tekanan (regulator). Service unit ini diperlukan karena udara bertekanan yang diperlukan di dalam sirkuit pneumatik harus benar-benar bersih, tekanan operasional pada umumnya hanyalah sekitar 6 bar. Selanjutnya udara bertekanan disalurkan dengan bekerjanya solenoid valve pneumatic ketika mendapat tegangan input pada kumparan dan menarik plunger sehingga udara bertekanan keluar dari outlet port melalui selang elastis menuju katup pneumatik (katup pengarah/inlet port pneumatic). Udara

3 bertekanan yang masuk akan mengisi tabung pneumatik (silinder pneumatik kerja tunggal) dan membuat piston bergerak maju dan udara bertekanan tersebut terus mendorong piston dan akan berhenti di lubang outlet port pneumatic atau batas dorong piston. 2. Peralatan Pneumatik Macam -macam peralatan pneumatic adalah : a. 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. Langkah-Langkah Menggunakan Kompresor Angin 1. Pindahkan tuas warna merah untuk memulai pada Katup Pilot ke posisi terbuka 2. Pindahkan saklar mesin ke posisi on atau menyala. Pindahkan tuas cok atau choke ke posisi on atau menyala. 3. Tarik rekoil. Setelah mesin menyala, pindahkan tuas cok ke posisi menutup, dan tuas warna merah untuk memulai pada Katup Pilot ke posisi tertutup. 4. Sesuaikan tekanan ke spesifikasi PSI alat. Jangan pernah melebihi tekanan yang dianjurkan oleh pabrik pembuat alat yang membutuhkan tekanan angin tersebut. 5. Ketika Anda telah siap mematikan kompresor angin, pindahkan saklar mesin ke posisi off atau posisi mati. Kosongkan angin dari tangki dengan menarik katup Safety Relief Valve. Ketika pengukur tekanan tangki air sudah menunjukkan angka di bawah 10 pon. Buka katup pengosongan di bawah setiap tangki untuk menghilangkan cairan yang ada. Kemudian biarkan kompresor angin tersebut agar mendingin.

4 Perawatan Pressure Gauge a) Selalu periksa dan pastikan presure gauge yang menunjukkan tekanan udara sekitar 0,5 Mpa sampai 0,9 Mpa. b) Pastikan pressure switch bekerja secara normal, kompresor akan mati ketika tekanan sudah mencapai 0,9 Mpa dan akan hidup kembali ketika tekanan udara turun mencapai 0,5 Mpa. c) Pastikan safety valve kompresor bekerja secara normal, dengan menariknya sebentar dan udara bertekanan dapat keluar melalui itu jika tekanan udara melebihi standar. d) Pastikan level oli selalu berada diantara garis merah selama beroperasi. e) Buka drain cock valve untuk membuang air yang masuk kedalam tabung/ tangki kompresor (sampai habis airnya). Lakukan ini tiap hari bila udara di sekitar kompresor begitu lembab. f) Periksa V-belt, dan pastikan v-belt sesuai standar, yaitu tidak terlalu kendur dan tidak terlalu kencang, serta dalam keadaan baik (tidak slip dan tidak pecah-pecah/ putus). g) Bersihkan filter masuknya udara (air intake filter) dari debu. Debu yang menempel pada filter dapat menyebabkan kompresor bekerja lebih keras dari seharusnya. Ingat, cukup bersihkan filter dengan angin dan jangan pakai air biar debu gak malah menempel. h) Pastikan tidak ada kebocoran pada pipa, selang dan lain sebagainya. Karena jika ada kebocoran walaupun sedikit dapat menurunkan kualias tekanan udara yang dihasilkan kompresor. i) Pastikan tidak ada abnormal sound, contohnya seperti suara bearing motor penggerak yang rusak, suara v-belt yang slip, suara kebocoran, dan suara-suara tidak normal lainnya. j) Selalu ganti oli kompresor setiap 2000 jam pengoperasian. k) Perhatikan juga kebersihan kompresor agar tidak mudah berkarat. b. Regulator & Gauge Kedua alat tersebut menjadi komponen wajib di setiap sistem pneumatik. Regulator adalah komponen yang berfungsi untuk mengatur supply udara terkompresi masuk ke sistem pneumatik. Sedangkan gauge berfungsi sebagai penunjuk besar tekanan udara di dalam sistem. Keduanya dapat berupa sistem mekanis maupun elektrik.

5 c. 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. d. 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.

6 e. 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. f. 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 g. 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. h. 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.

8 3. Pengoperasian dan Perawatan Peralatan Pneumatik Perawatan sistem Pneumatik terdiri dari : 1. Memperbaiki 2. Mencari gangguan 3. Pembersihan dan pemasangan komponen 4. Uji coba pengoperasian Tindakan pencegahan untuk menjaga udara dalam sistem selalu terjaga kebersihannya. a. Saringan dalam komponen harus selalu dibersihkan dari partikel-partikel metal yang mana hal tersebut dapat menyebabkan keausan pada komponen. b. Setiap memasang komponen Pneumatik harus dijaga kebersihannya dan diproteksi dengan pita penutup atau penutup debu dengan segera setelah pembersihan. Memastikan ketika memasang kembali komponen tidak ada partikel metal yang masuk kedalam sistem. c. Sangat penting mencegah masuknya air, karena dapat menjadi penyebab sistem tidak dapat memberikan tekanan. Operasi dalam temperatur rendah, walaupun terdapat jumlah air yang sangat kecil dapat menjadi penyebab serius tidak berfungsinya sistem. d. Setiap tahap perawatan harus memperhatikan masuknya air kedalam sistem. Kebocoran bagian dalam komponen, selama kebocoran pada O-Ring atau posisinya, yang mana ketika pemasangan tidak sempurna atau tergores oleh partikel metal atau sudah batas pemakaian. 4. Pengecekan dan Analisis Kerusakan Peralatan Pneumatik menemukan kerusakan (fault-finding) atau mendiagnose kerusakan (diagnosing fault) atau mencari gangguan / kerusakan (fault tracing) maksudnya ialah mencari bagian-bagian yang rusak atau tidak berfungsi dari sistem pneumatik yang menyebabkan sistem itu terganggu atau tidak bekerja. Untuk mengetahui adanya gangguan tentu kita akan melihat tanda-tandanya terlebih dulu seperti berikut : Tanda-tanda kerusakan Tanda-tanda kerusakan yang biasa terjadi pada sistem pneumatik antara lain : 1. Sistem berhenti. Artinya dalam keadaan operasi tiba-tiba sistem berhenti tanpa dikehendaki atau pada waktu akan dioperasikan sistem tidak mau bekerja. 2. Getaran yang berlebihan Bila terjadi getaran yang tidak seperti biasanya selama operasi atau getaran yang berlebihan berarti ada suatu kelainan. Kelainan itu disebabkan oleh apa, itulah yang harus dicari. 3. Terdengar suara asing Suara asing yang tidak biasa terdengar perlu dicurigai dan perlu dicermati kemudian segera mengambil keputusan. 4. Meningkatnya suhu

9 Apabila suhu meningkat dengan tajam perlu kiranya segera memberhentikan mesin kemudian menyelidiki kelaian apa yang terjadi. 5. Tercium bau kebakaran Termasuk apabila timbul bau kebakaran yang tidak biasanya terjadi, perlu segera diselidiki dan mesin juga diberhentikan. Pengecekan Kerusakan Sistem Pneumatik Langkah untuk mencari kerusakan / gangguan adalah sebagai berikut : 1) Mempelajari cara kerja alat Pahami dulu cara kerja alat sebelum melakukan pembongkaran. 2) Membaca diagram sirkuit Pelajari juga cara kerja sirkuit pneumatik dengan membaca diagram sirkuit seperti contoh dibawah. Dari hasil membaca diagram ini kita akan mendapatkan komponen apa yang rusak/ terganggu. Analisis Kerusakan Peralatan Pneumatik Sebab-sebab terjadinya kerusakan dan cara menemukannya. Pada prinsipnya penyebab gangguan pada sistem pneumatik dapat kita kelompokkan menjadi 3 (tiga) katagori yaitu : 1) Kerusakan komponen 2) Kesalahan sirkuit, yaitu kesalahan desain atau dapat juga salah menginstalasi,tidak sesuai dengan diagram sirkuit. 3) Pengikatan atau pemasangan yang kurang sempurna. Untuk mengetahui sebab-sebab terjadinya kerusakan dan cara menemukannya, perhatikanlah penjelasan berikut : 1. Penyebab sistem tiba-tiba berhenti. Bila sirkuit tiba-tiba berhenti ada beberapa kemungkinan penyebabnya antara lain : a) Udara kempa habis atau tekanannya turun sampai di bawah tekanan kerja. Cara mengatasinya dengan memeriksa udara kempa, bila udara kempa habis kemungkinan kompresor berhenti dan tidak bekerja lagi atau rusak. Untuk itu kompresor harus diperbaiki lebih dulu. b) Selang (konduktor) lepas atau putus. Cara mengatasinya dengan memeriksa atau mencari pada bagian mana selang tadi lepas atau putus. Setelah ditemukan perbaikilah atau gantilah dengan selang yang baik. c) Salah satu komponen tidak berfungsi, misalnya tersumbat atau rusak. Cara mengatasinya dengan mencari komponen yang terganggu tadi (fault tracing), setelah ditemukan

10 kemudian perbaiki atau gantilah komponen tersebut. Cara melacak bagian yang terganggu tadi dengan cara mendeteksi aliran udara kempa, yaitu dengan melepas setiap sambungan (konektor) untuk diperiksa apakah ada aliran udara sampai ke bagian tersebut. Bila di sana sudah berhenti berarti di bagian itulah yang terganggu. d) Pemasangan komponen tidak sempurna, misalny kendor atau miring atau terlalu jauh atau terlalu dekat dari jangkauan komponen lain. Ini perlu dilacak pula komponen yang mana yang kurang sempurna posisinya. Setelah ditemukan perbaikilah kondisi tersebut. Bila sirkuit tidak dapat dioperasikan sejak awal (tidak dapat di start), kemungkinan gangguannya antara lain : a. Salah Perakitan yaitu perakitannya tidak sesuai dengan diagram sirkuit. Untuk itu perlu diperiksa kembali dan disesuaikan dengan diagram sirkuit. b. Salah Desain Bila salah desain kemungkinan sirkuit dapat bekerja tetapi tidak sesuai dengan tujuan yang hendak dicapai. Untuk itu perlu diulang kembali. 2. Penyebab Terjadinya getaran yang berlebihan. Ada beberapa kemungkinan penyebab terjadinya getaran, antara lain : a) Ada komponen yang pemasangannya (fitting) kurang kuat sehingga terjadi goyang pada komponen tersebut, akibatnya mesin/peralatan bergetar. b) Tekanan udara kempa terlalu tinggi. c) Salah perakitan sehingga terjadi tabrakan atau over laping adara kempa sehingga akan mengakibatkan getaran juga. 3. Penyebab terjadinya suara asing. Suara asing di sini dapat diartikan suara yang timbul berbeda dengan suara-suara yang biasanya terdengar atau suara yang terlalu bising. Hal ini disebabkan antara lain : a) Ada bagian atau komponen yang tidak terikat / terpasang dengan kuat (kendor), seperti baut, mur, katup-katup, aktuator, unit tenaga ataupun pemipaan (konduktor dan konektor), sehingga menimbulkan suara asing. Untuk menemukannya, periksa setiap komponen atau mur/baut yang dicurigai, dengan memegang atau menggoyang satu per satu. b) Ada komponen yang bocor seperti silinder pneumatik, katup-katup dan lain sebagainya. Hal ini akan mengakibatkan udara kempa keluar secara tidak normal sehingga menjadi bising. Hal ini akan mudah diketahui karena asal keluarnya udara dapat dirasakan. c) Saluran keluar tidak menggunakan silender, sehingga mengakibatkan bising. Ini juga mudah dideteksi, karena suara udara yang keluar cukup keras. d) Suara mendengung biasanya keluar dari solenoid yang bermasalah. Oleh karena itu bila ada suara yang mendengung segeralah periksa katup solenoid kemudian ambil tindakan untuk mengatasi.

11 4. Penyebab kenaikan suhu. Kenaikan suhu pada sistem pneumatik merupakan keadaan yang membahayakan, apalagi bila sistem pneumatik ini digunakan pada obyek atau produk yang tidak tahan panas. Adapun penyebeb kenaikan suhu ini antara lain : a) Pendingin udara kempa tidak bekerja dengan baik, sehingga udara bertekanan tinggi yang diproduksi oleh kompreser bersuhu tinggi. Oleh karena itu periksa unit pendinginan udara. b) Pelumasan pada kompresor tidak terlaksana dengan baik sehingga terjadi gesekan antar logam yang mengakibatkan kenaikan suhu. Oleh karena itu periksa selalu pelumasan pada kompresor. c) Terjadi gesekan antar bagian komponen yang bergerak, misalnya antara piston dengan dinding silinder. Hal ini terjadi kemungkinannya karena kurang pelumasan atau pemasangan komponen yang kurang pas atau posisi yang tidak seimbang dan lain sebagainya. d) Beroperasi terlalu lama. e) Terjadi beban lebih. 5. Penyebab bau kebakaran Bau kebakaran (smelling burn) merupakan suatu tanda terjadinya kebakaran. Seperti kita ketahui bahwa kebakaran merupakan bahaya yang sangat besar. Oleh karena itu harus dihindari. Penyebab kebakaran pada sistem pneumatik antara lain : a) Hubung singkat arus listrik pada sistem elektronik pneumatic. b) Kebakaran plastik. Karena komponen pneumatik termasuk konduktor (selang) banyak yang dibuat dari plastik yang sifatnya mudah terbakar. Bila terkena panas yang agak berlebihan apalagi terkena api, komponen dari plastik tersebut akan terbakar. Oleh karena itu hindarilah timbulnya panas yang berlebihan dan jauhkan dari api.