MODUL PEMBELAJARAN PNEUMATIKA DASAR Untuk Sekolah Menengah Kejuruan Edisi Tahun 2017

Transkripsi

1 B U K U S E R I A L R E V I TA L I S A S I S M K M O D U L E L E K T R O N I K A D A N M E K AT R O N I K A P N E U M AT I K A D A S A R OLEH HERI YUDIANTO

2 1 MODUL PEMBELAJARAN PNEUMATIKA DASAR Untuk Sekolah Menengah Kejuruan Edisi Tahun 2017 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN

3 2 MODUL PEMBELAJARAN PNEUMATIKA DASAR Copyright 2017, Direktorat Pembinaan SMK All rights Reserved Pengarah Drs. H. Mustaghfirin Amin, M.BA Direktur Pembinaan SMK Penanggung Jawab Arie Wibowo Khurniawan, S.Si. M.Ak Kasubdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK Ketua Tim Arfah Laidiah Razik, S.H., M.A. Kasi Evaluasi, Subdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK Penyusun Heri Yudianto, S.T (SMKN 1 Driyorejo) Desain dan Tata Letak Rayi Citha Dwisendy, S.Ds ISBN Penerbit: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Komplek Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Gedung E, Lantai 13 Jalan Jenderal Sudirman, Senayan, Jakarta 10270

4 i KATA PENGANTAR DIREKTUR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI Assalamu alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Salam Sejahtera, Melalui Instruksi Presiden (Inpres) Nomor 9 Tahun 2016 tentang Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), dunia pendidikan khususnya SMK sangat terbantu karena akan terciptanya sinergi antar instansi dan lembaga terkait sesuai dengan tugas dan fungsi masingmasing dalam usaha mengangkat kualitas SMK. Kehadiran Buku Serial Revitalisasi SMK ini diharapkan dapat memudahkan penyebaran informasi bagaimana tentang Revitalisasi SMK yang baik dan benar kepada seluruh stakeholder sehingga bisa menghasilkan lulusan yang terampil, kreatif, inovatif, tangguh, dan sigap menghadapi tuntutan dunia global yang semakin pesat. Buku Serial Revitalisasi SMK ini juga diharapkan dapat memberikan pelajaran yang berharga bagi para penyelenggara pendidikan Kejuruan, khususnya di Sekolah Menengah Kejuruan untuk mengembangkan pendidikan kejuruan yang semakin relevan dengan kebutuhan masyarakat yang senantiasa berubah dan berkembang sesuai tuntuan dunia usaha dan industri. Tidak dapat dipungkuri bahwa pendidikan kejuruan memiliki peran strategis dalam menghasilkan manusia Indonesia yang terampil dan berkeahlian dalam bidang-bidang yang sesuai dengan kebutuhan. Terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada semua pihak yang terus memberikan kontribusi dan dedikasinya untuk meningkatkan kualitas Sekolah Menengah Kejuruan. Buku ini diharapkan dapat menjadi media informasi terkait upaya peningkatan kualitas lulusan dan mutu Sumber Daya Manusia (SDM) di SMK yang harus dilakukan secara sistematis dan terukur. Wassalamu`alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Jakarta, 2017 Kasubdit Program Dan Evaluasi Direktorat Pembinaan SMK

5 ii KATA PENGANTAR PENULIS Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas tersusunnya modul ini. Besar harapan penulis nantinya dapat digunakan sebagai modul pembelajaran untuk siswa Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) khususnya kompetensi keahlian Teknik Mekatronika. Penyajian modul ini disusun dengan tujuan agar peserta didik dapat menggali pengetahuan terkait materi pelajaran melalui teori dan praktek mengenai pneumatika dasar. Diharapkan peserta didik dapat menemukan berbagai fakta, konsep, dan paradigma baru secara mandiri (didactic). Penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan kepada semua pihak yang telah berperan serta membantu penulisan modul pneumatika dasar untuk bidang Mekatronika di tingkat Sekolah Menengah Kejuruan (SMK). Teriring harapan yang besar dari penulis, modul ini nantinya dapat dipergunakan secara luas untuk memahami dasar-dasar pneumatik bagi siswa SMK Bidang Keahlian Teknik Elektronika, Teknik Listrik dan Teknik Mesin. Stuttgart, April 2017 Penulis, Heri Yudianto, S.T NIP

6 iii DAFTAR ISI KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI...i KATA PENGANTAR PENULIS...ii...i... ii iii.... iv v....v vi A. Standar Kompetensi... 1 B. Deskripsi... 1 C. Waktu... 2 D. Prasyarat... 2 E. Petunjuk Penggunaan Modul... 3 F. Tujuan Akhir... 3 G. Cek Penguasaan Standar Kompetensi A. Rencana Belajar Siswa... 7 B. Kegiatan Belajar ke Tujuan Kegiatan Pembelajaran Uraian Materi Rangkuman Tugas Tes Formatif Kunci Jawaban Formatif Lembar Kerja C. Kegiatan Belajar ke Tujuan Kegiatan Pembelajaran Uraian Materi Rangkuman Tugas Tes Formatif Kunci Jawaban Formatif... 26

7 iv 7. Lembar Kerja D. Kegiatan Belajar ke Tujuan Kegiatan Pembelajaran Uraian Materi Rangkuman Tugas Tes Formatif Kunci Jawaban Formatif Lembar Kerja E. Kegiatan Belajar ke Tujuan Kegiatan Pembelajaran Uraian Materi Rangkuman Tugas Tes Formatif Kunci Jawaban Formatif Lembar Kerja A. Kognitif Skill B. Psikomotorik Skill C. Attitude Skill D. Produk/Benda Kerja sesuai Kriteria Penilaian E. Batasan Waktu yang telah Ditetapkan F. Kunci Jawaban

8 v PETA KEDUDUKAN MODUL Struktur kurikulum 2013 untuk bidang keahlian Teknologi Rekayasa program keahlian Teknik Elektronika paket keahlian Teknik Mekatronika.

9 vi FluidSIM GLOSARIUM : Software buatan FESTO yang dapat dipakai untuk simulasi dan merancang rangkaian pneumatik, listrik arus lemah (DC), listrik arus kuat (AC), elektro-pneumatik bagi dunia pendidikan dan industri. ISO 1219 : Standar yang menjadi acuan dalam standardisasi simbol untuk komponen pneumatik. Pada umumnya pun supplier atau vendor suatu produk pneumatik mengacu pada standard tersebut untuk mereprentasikan fungsi-fungsi produknya. Normally open (NO) : Kondisi suatu kontak dalam kondisi terbuka atau tidak terhubung saat tidak dialiri arus listrik Normally close (NC) : Kondisi suatu kontak dalam kondisi tertutup atau terhubung saat tidak dialiri arus listrik Push button : Saklar tekan yang berfungsi untuk memutuskan atau menyambungkan arus listrik dari sumber arus ke beban listrik Screencast O Matic : Software untuk merekam pergerakan kursor pada layar komputer. Shuttle valve : Katup pneumatik yang berfungsi saat proses menggunakan dua sinyal dengan cara bersama-sama atau sendiri-sendiri Snipping tool : Software untuk merekam layar komputer untuk menjadi obyek gambar. Spring return : Pegas yang berfungsi mengembalikan posisi rod silinder ke posisi awal (perubahan diambil dengan menggerakkan bagianbagian dari katup ketika katup tersebut tidak dihubungkan). Two-Pressure Valve : Katup pneumatik yang berfungsi saat proses menggunakan dua sinyal secara bersama-sama.

10 1 BAB I PENDAHULUAN Kompetensi keahlian Teknik Mekatronika merupakan salah satu kompetensi (jurusan) yang tergolong baru di tingkat SMK. Terhitung belum banyak sekolah yang membuka program keahlian ini. Secara garis besar, kompetensi keahlian Teknik Mekatronika ini merupakan potongan dari tiga kompetensi keahlian yaitu Teknik Elektronika, Elektronika Industri, dan Teknik Pemesinan. Sehingga dari segi kompetensinya juga merupakan gabungan dari ketiga kompetensi keahlian tersebut yaitu peserta didik dapat menguasai kompetensi di bidang elektronika, bidang kontrol industri (otomasi), dan juga kompetensi di bidang pemesinan. Di dalam industri kebanyakan terjadi proses pemindahan benda berupa bahan padat, cair dan gas dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Dapat juga berupa proses pembentukan produk atau perakitan. Ada beberapa industri yang penggerak mesinnya masih menggunakan listrik sebagai energi suplainya. Alternatif lainnya bisa menggunaka fluida baik cairan maupun gas untuk memindahkan dari satu lokasi ke lokasi lainnya atau untuk menghasilkan gerakan putar atau linear. Sistem yang menggunakan fluida gas disebut sistem pneumatik. Fluida gas yang digunakan berupa udara yang dimampatkan. Modul ini membahas rangkaian pneumatik yang terdiri dari 4 bab: 1. Komponen-komponen pneumatik, 2. Rangkaian dengan satu silinder, 3. Mengatur kecepatan silinder, 4. Rangkaian logika AND dan OR. Modul ini tidak hanya berisi teori tentang pneumatik saja tetapi dilengkapi dengan petunjuk pelaksanaan praktek melalui job sheet. Selain itu terdapat soal-soal tes formatif untuk mengukur ketercapaian siswa.

11 2 Alokasi waktu yang dibutuhkan untuk menguasai kompetensi yang menjadi target belajar sebesar 40 jam. Adapun pembagiannya sebagai berikut: Kegiatan Belajar 1 : Komponen-komponen pneumatik Disampaikan selama 10 x 60 menit, dilaksanakan dalam kelas dengan cara presentasi materi dan diskusi. Peralatan yang dibutuhkan adalah LCD Proyektor, laptop. Bahan yang dibutuhkan software FLUID SIM beserta lisensinya, materi presentasi (slide dan video). Kegiatan Belajar 2 : Rangkaian dengan Satu Silinder Disampaikan selama 10 x 60 menit, dilaksanakan dalam kelas dengan cara presentasi materi, praktek dan diskusi. Peralatan yang dibutuhkan adalah LCD Proyektor, laptop. Bahan yang dibutuhkan software FLUID SIM beserta lisensinya, trainer pneumatik dasar, materi presentasi (slide dan video). Kegiatan Belajar 4 : Mengatur Kecepatan Silinder Disampaikan selama 10 x 60 menit, dilaksanakan dalam kelas dengan cara presentasi materi, praktek dan diskusi. Peralatan yang dibutuhkan adalah LCD Proyektor, laptop. Bahan yang dibutuhkan software FLUID SIM beserta lisensinya, trainer pneumatik dasar, materi presentasi (slide dan video). Kegiatan Belajar 4 : Rangkaian Logika AND dan OR Disampaikan selama 10 x 60 menit, dilaksanakan dalam kelas dengan cara presentasi materi, praktek dan diskusi. Peralatan yang dibutuhkan adalah LCD Proyektor, laptop. Bahan yang dibutuhkan software FLUID SIM beserta lisensinya, trainer pneumatik dasar, materi presentasi (slide dan video). Modul pembelajaran pneumatik ini merupakan salah satu standar kompetensi dalam mapel C3 pada paket keahlian Teknik Mekatronika. Standar kompetensi ini diberikan bersamaan dengan pelajaran Mekanika & Elemen Mesin,

12 3 Teknologi Mekanik dan Teknik Kontrol. Untuk mempelajari ini pelajaran pendukungnya adalah pelajaran C1 yaitu Fisika dan Gambar Teknik, dan pelajaran C2 yaitu Teknik Listrik dan Teknik Elektronika.. Modul pembelajaran ini dapat digunakan siapa saja terutama siswa-siswa SMK Bidang Keahlian Teknologi dan Rekayasa, terutama untuk program studi keahlian Teknik Mesin, Teknik Listrik dan Teknik Elektronika yang ingin mempelajari dasar-dasar pneumatik tentang pendistribusian udara dari kompresor sampai ke pemakai pneumatik. Modul pembelajaran ini berisi 4 kegiatan pembelajaran yaitu : Kegiatan Belajar 1 Kegiatan Belajar 2 : Komponen-komponen pneumatik : Rangkaian Dasar Satu Silinder Kegiatan Belajar 3 : Mengatur Kecepatan Silinder Kegiatan Belajar 4 : Rangkaian AND dan OR Setiap kegiatan belajar berisi informasi teori, tugas dan tes formatif. Tugas-tugas merupakan kegiatan praktek. Informasi pelaksanaan praktek dapat dibaca di lembar kerja peserta didik. Tes formatik berisi pertanyaan-pertanyaan baik Setelah menyelesaikan modul ini siswa diharapkan dapat : 1. Mengukur satuan yang tepat pada komponen pneumatik, 2. Mensimulasikan kerja macam-macam komponen pneumatik menggunakan software FluidSIM 5.0, 3. Mendeteksi simbol-simbol komponen pneumatik yang terdapat pada suatu rangkaian pneumatik, 4. Merancang rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0, 5. Memilih komponen-komponen pneumatik yang tepat untuk mengatur kecepatan silinder, 6. Merancang kecepatan silinder kerja tunggal pada rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0, 7. Merancang kecepatan silinder kerja ganda pada rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0,

13 4 8. Memilih komponen pneumatik AND dan OR secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab 9. Mensimulasikan komponen pneumatik AND dan OR menggunakan FluidSIM 5.0 secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab 10. Melatih merakit komponen pneumatik AND dan OR secara mandiri, disiplin dan tanggung jawab. Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1. Ilmu pengetahuan yang khusus mempelajari tentang sifat, gerakan dan tingkah laku udara adalah. A. Hidrolik B. Pneumatik C. Elektrik D. Mekanik 2. Pneumatika banyak digunakan dalam industri, prinsip kerjanya menggunakan media. A. Minyak B. Udara bertekanan C. Udara dan minyak D. Listrik 3. Satuan tekanan udara adalah. A. amper B. volt C. celcius D. bar 4. Rangkaian pneumatik supaya bekerja dengan baik, maka diperlukan suplai... A. Udara bersih dan kering B. Udara bersih dan lembab C. Udara bersih dan basah D. Udara bersih dan ringan 5. Unit pemeliharaan udara air service unit terdiri dari. A. Penyaring udara, pengatur tekanan udara dan kompresor

14 5 B. Penyaring udara, pengatur tekanan udara dan pelumas C. Pengatur tekanan udara, pelumas dan kompresor D. Penyaring udara, pelumas dan katup shut-off 6. Gambar berikut ini merupakan komponen pneumatik yaitu. A. Silinder kerja tunggal B. Silinder kerja ganda C. Silinder kerja ganda dengan bantalan udara D. Silinder putar 7. Simbol berikut ini memiliki arti... A. Katup Kontrol Aliran Satu Arah B. Katup Kontrol Aliran Dua Arah C. Katup Buang Cepat D. Katup Pembagi 8. Komponen pneumatik yang berfungsi menambah kecepatan gerakan silinder yaitu... A. Katup Kontrol Aliran Satu Arah B. Katup Kontrol Aliran Dua Arah C. Katup Buang Cepat D. Katup Pembagi 9. Salah satu contoh software yang dapat digunakan untuk mensimulasikan rangkaian pneumatik adalah... A. CAD/CAM 5.0 B. Simulator CNC 5.0

15 6 C. ANSYS 5.0 D. FluidSIM Gambar berikut ini, merupakan rangkaian pneumatik untuk mengurangi kecepatan... A. Gerakan maju silinder B. Gerakan mundur silinder C. Gerakan zig-zag silinder D. Gerakan maju-mundur silinder

16 7 BAB II PEMBELAJARAN Rencana belajar siswa dibagi menjadi 4 kegiatan belajar, antara lain : 1. Kegiatan Belajar 1 : Komponen-komponen Pneumatik 2. Kegiatan Belajar 2 : Rangkaian dengan Satu Silinder 3. Kegiatan Belajar 3 : Mengatur Kecepatan Silinder 4. Kegiatan Belajar 4 : Rangkaian logika AND dan OR Setelah mempelajari kegiatan belajar 1, peserta didik diharapkan mampu: A. Mengukur satuan yang tepat pada komponen pneumatik secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab B. Mensimulasikan kerja macam-macam komponen pneumatik menggunakan software FluidSIM 5.0. secara rinci teliti, disiplin dan tanggung jawab Dalam dunia industri kita akan menjumpai benda atau bahan yang dipindahkan dari satu tempat ke tempat lainnya. Proses pemindahan benda tersebut dapat menggunakan energi listrik. Selain energi listrik, gerakan putar atau linear dapat dihasilkan dengan menggunakan energi udara bertekanan. Sistem yang menggunakan gas disebut sistem pneumatik. Gas yang digunakan adalah udara yang dimampatkan. Pneumatik berasal Yunani (bahasa Yunani: pneumatikos). Pneumatik berasal dari kata dasar "pneu" yang berarti udara tekan dan "matik" yang berarti ilmu atau hal-hal yang berhubungan dengan sesuatu. Jadi dapat diartikan pneumatik adalah ilmu/hal-hal yang berhubungan dengan udara bertekanan. Pneumatik dalam aplikasinya di dunia industri merupakan ilmu pengetahuan dari proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau

17 8 gerakan. Jadi pneumatik meliputi semua komponen mesin atau peralatan, dalam mana terjadi proses-proses mekanika, elektronika dan pneumatika. Pneumatik adalah sebuah sistem penggerak yang menggunakan tekanan udara sebagai tenaga penggeraknya. Cara kerja pneumatik sama dengan hidrolik, yang berbeda hanyalah tenaga penggeraknya. Jika pneumatik menggunakan udara sebagai tenaga penggeraknya, sedangkan hidrolik menggunakan cairan oli sebagai tenaga penggeraknya. Dalam pneumatik, udara bertekanan berfungsi untuk menggerakkan sebuah silinder kerja. Silnder kerja inilah yang nantinya mengubah tenaga atau tekanan udara tersebut menjadi tenaga mekanik (gerakan maju mundur pada silinder). Sistem pneumatik memiliki kelebihan, antara lain : - Mudah didapatkan, - Tahan ledakan, - Mudah disalurkan melalui pipa. Tetapi sistem penumatik juga memiliki kekurangan, antara lain : - Relatif mahal dalam pengadaannya - Membutuhkan kondisi udara yang baik - Bising (dapat diatasi dengan peredam atau silencer) Berikut ini 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.

18 9 2. Regulator dan Gauge Kedua alat tersebut menjadi komponen wajib di setiap sistem pneumatik. Regulator adalah komponen yang berfungsi untuk mengatur suplai udara terkompresi masuk ke sisptem pneumatik. Sedangkan gauge berfungsi sebagai penunjuk besar tekanan udara di dalam sistem. Keduanya dapat menjadi 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

19 10 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. Tangki Akumulator Tangki akumulator atau juga disebut buffer tank berfungsi sebagai cadangan (storage) tekanan udara terkompresi yang digunakan untuk penggerak aktuator. Selain itu tangki 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. Selang

20 11 5. Selang Selang digunakan untuk mendistribusikan udara terkompresi dari kompresor atau tanki akumulator ke berbagai sistem aktuator. Diameter selang 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 selang 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.

21 12 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 Aktuator adalah alat yang berfungsi melakukan kerja pada sistem pneumatik. Ada berbagai macam jenis pneumatik aktuator sesuai dengan penggunaannya. Antara lain adalah silinder pneumatik, diafragma aktuator, serta pneumatik motor. Dalam bidang industri ada beberapa aplikasi yang menggunakan pneumatik dalam hal penangan materialnya. Aplikasi tersebut sebagai berikut: 1) Pencekaman benda kerja, 2) Penggeseran benda kerja, 3) Pengaturan posisi benda kerja, 4) Pengaturan arah benda kerja.

22 13 Cara kerja pneumatik dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Udara disedot oleh kompresor dan disimpan pada reservoir air ( tabung udara) hingga mencapai tekanan kira-kira sekitar 6-9 bar. Mengapa harus disetel 6-9 bar? Karena bila tekanan hanya dibawah 6 bar akan menurunkan daya mekanik dari silinder kerja pneumatik dan sedangkan bila bertekanan diatas 9 bar akan berbahaya pada sistem perpipaan atau kompresor. Bacalah standar tekanan maksimal pada kartu nama (name plate) yang terletak pada tangki penampungan udara dari kompresor! 2. Selanjutnya udara bertekanan itu disalurkan ke sirkuit dari pneumatik dengan pertama kali harus melewati air dryer (pengering udara) untuk menghilangkan kandungan air pada udara. 3. Dilanjutkan menuju ke katup udara (shut up valve), regulator, selenoid valve dan menuju ke silinder kerja. Gerakan air silinder ini tergantung dari selenoid. Bila selenoid valve menyalurkan udara bertekanan menuju ke inlet dari air silinder maka piston akan bergerak maju sedangkan bila selenoid valve menyalurkan udara bertekanan menuju ke outlet dari air silinder maka piston akan bergerak mundur. Jadi dari selenoid valve inilah penggunaan aplikasi pneumatik bisa juga di kombinasikan dengan elektrik, seperti PLC ataupun rangkaian kontrol listrik lainnya. Sehingga mempermudah dalam pengaplikasiannya. Video cara menggunakan FluidSIM 5.0 dapat dilihat atau diunduh pada tautan sebagai berikut ini : a. Pengertian Pneumatik Pneumatik berasal Yunani (bahasa Yunani: pneumatikos) berasal dari kata dasar "pneu" yang berarti udara tekan dan "matik" yang berarti ilmu atau hal-hal yang berhubungan dengan sesuatu. Jadi arti lengkap pneumatik adalah ilmu/hal-hal yang berhubungan dengan udara bertekanan.

23 14 b. Komponen-komponen sistem pneumatik secara umum sebagai berikut : 1. Kompresor 2. Regulator dan Gauge 3. Check Valve 4. Tangki Akumulator 5. Saluran selang 6. Directional Valve 7. I/P Controller 8. Aktuator c. Cara kerja sistem pneumatik sebagai berikut : 1. Udara disedot oleh kompresor dan disimpan pada reservoir air hingga mencapai tekanan kira-kira sekitar 6 9 bar, 2. Udara disalurkan menuju air dryer (pengering udara), 3. Dilanjutkan menuju ke katup udara (shut up valve), regulator, selenoid valve dan menuju ke silinder kerja. Menggunakan software Microsoft Word, Screencast O Matic (Aplikasi merekam layar komputer) dan FluidSIM Rekamlah kegiatan menggambar komponen pneumatik sbb : a. Kompresor, b. Silinder kerja tunggal, c. Silinder kerja ganda. 2. Unggah hasil rekaman anda (format audio video mp.4) ke Bagikan linknya kepada instruktur. Jawablah pertanyaan berikut ini! 1. Apakah arti pneumatik dalam dunia industri? 2. Sebutkan 5 komponen rangkaian pneumatik beserta fungsinya masingmasing! 3. Jelaskan cara kerja pneumatik menurut pendapat anda! 4. Bagaimana mengatasi input bagi kompresor berupa udara yang lembab

24 15 seperti kondisi di Indonesia? 5. Mengapa tekanan kerja pneumatik harus disetel pada kisaran 6-9 bar? 1. Arti lengkap pneumatik dalam dunia industri adalah ilmu/hal-hal yang berhubungan dengan udara bertekanan. 2. a. Kompresor adalah suatu alat mekanikal yang bertujuan untuk menaikkan tekanan suatu gas dengan cara menurunkan volumenya. b. Regulator adalah komponen yang berfungsi untuk mengatur suplai udara terkompresi masuk ke sistem pneumatik. c. Check valve adalah valve atau katup yang berfungsi untuk mencegah adanya aliran balik dari fluida kerja, dalam hal ini udara terkompresi. d. Tanki akumulator berfungsi untuk mencegah ketidakstabilan suplai udara ke aktuator, lebih menstabilkan kerja kompresor agar tidak terlalu sering mematikan dan menyalakannya lagi, serta lebih memudahkan desain sistem dalam menempatkan kompresor jika diharuskan penempatan aktuator pneumatik lebih jauh dengan kompresor. e. Selang digunakan untuk mendistribusikan udara terkompresi dari kompresor atau tanki akumulator ke berbagai sistem aktuator. 3. Cara kerja sistem pneumatik sebagai berikut : a. Udara disedot oleh kompresor dan disimpan pada reservoir air hingga mencapai tekanan kira-kira sekitar 6 9 bar, b. Udara disalurkan menuju air dryer (pengering udara), c. Dilanjutkan menuju ke katup udara (shut up valve), regulator, selenoid valve dan menuju ke silinder kerja. 4. Udara yang akan digunakan harus melalui air dryer terlebih dahulu. 5. Karena bila tekanan hanya dibawah 6 bar akan menurunkan daya mekanik dari silinder kerja pneumatik dan sedangkan bila bertekanan diatas 9 bar akan berbahaya pada kompresor. 1. Peserta didik dapat mengenal komponen komponen pneumatic

25 16 2. Peserta didik dapat mencocokkan sumbol dengan hardware pneumatic 1. Trainer Pneumatik 1 unit 2. Kompresor 1 unit 1. Nyalakan komputer 2. Jalankan Festo FluidSIM Pneumatik 3. Amati symbol yang ada pada komponen pneumatic 4. Pilih dan lengkapi simbol pada FluidSIM 5. Cek apakah gambar pada FluidSIM dengan komponen yang diamati 6. Catat nama komponen jika gambar sesuai dengan komponen pada trainer pneumatic. 7. Ulangi langkah 3-6 jika belum sesuai 8. Lihat deskripsi komponen pada menu FluidSim Component Description 9. Masukkan data pengamatan pada tabel di bawah ini Setelah mempelajari kegiatan belajar 2, peserta didik diharapkan mampu: A. Mendeteksi simbol-simbol komponen pneumatik yang terdapat pada suatu rangkaian pneumatik secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab B. Merancang rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab

26 17 Dalam membuat diagram rangkaian (circuit diagram) pneumatik, setiap jenis katup yang digunakan harus digambarkan secara simbol-simbol saja. Simbolsimbol ini hanya untuk menunjukkan fungsinya, bukan menjabarkan prinsip kerja dari konstruksi katupnya. Setiap katup dilengkapi dengan pembuangan udara yang telah dianggap selesai melakukan tugas. Model pembuangan udara bekas itu ada dua alternatif yaitu dibuang secara langsung dan lewat saluran penghubung (Gambar 2.1). Pada umum-nya juga telah dilengkapi dengan peredam (silencer) supaya saat udara angin tidak menimbulkan kebisingan (lihat gambar 2.1 pada nomor 3). Alat peredam suara ini biasanya tidak nampak dari luar secara fisik, melainkan dibuat sembunyi sehingga tidak akan nampak sama sekali. Pada katup-katup yang dapat diatur (disetel) kembali, misalnya dengan pegas pengembali (spring return) maka posisi normal ditentukan sebagai posisi perubahan diambil dengan menggerakkan bagian-bagian dari katup ketika katup tersebut tidak dihubungkan. Posisi awal adalah posisi saat menggerakkan bagian- bagian katup setelah pemasangan dalam sistem dan menghubungkan dengan suplai udara bertekanan. Misalkan menghubungkan secara manual (manually), mekanik (mechanically), dan pneumatik/elektrik (pneumatically/electrically). Dengan kata lain, posisi normal adalah posisi katup sebelum mendapat gerakan kontrol.

27 18 Contoh aplikasi dalam FluidSIM 5.0 mengenai penggerak katup pneumatik pada katup pengarah (lihat Gambar 2.2 sampai dengan Gambar 2.4). a. Dikontrol secara manual (manual control)

28 19 b. Dikontrol secara mekanik (mechanical control) c. Dikontrol secara pneumatik/elektrik

29 20 Untuk menjamin bahwa katup dipasang dengan tepat maka setiap saluran penyambungnya diberi tanda huruf besar atau angka. Tanda-tanda itu dibuat supaya saat membuat rangkaian diagram pneumatik menjadi lebih mudah membuat rangkaiannya. Tanda-tanda saluran yang umum digunakan seperti ditunjukkan di bawah ini (Tabel 2.1). Tanda dan penomoran itu telah merujuk kepada ISO Jenis saluran: Diberi tanda : Kerja (keluar dari katup) A, B, C, 2, 4, 6, Tenaga (pressure) P 1 (Pressure) Pembuangan dari katup R, S, T, 3, 5, 7, Kontrol atau sinyal X, Y, Z, 1.2 ; 1.4 ; 1.6 ; Manfaat pemberian tanda-tanda ini untuk memudahkan saat pemasangan awal atau pengecekan. Hal ini penting mengingat katup- katup sebagai komponen dalam rangkaian pneumatik jumlahnya banyak sekali. Jumlah katup pengarah banyak sekali (lihat ringkasannya pada Gambar 2.2). Jika anda mengamati jenis katup pengarah, pertama kali yang diperhatikan adalah jumlah lubangnya. Dihitung dahulu jumlahnya, misalnya 2, 3, 4, 5, 6, dan seterusnya. Lalu melihat jumlah posisinya, misalnya 2, 3, dan mungkin 4 posisi. Terakhir adalah mengambil kesimpulan bahwa katup pengarah itu dengan penandaan 2/2-way, 3/2-way, 4/2-way, 5/2-way, 3/3-way, 4/3-way, dan sebagainya.

30 21 Simbol Penandaan Posisi Normal Tipe way kontrol Normally Close Kontrol (Menutup) pneumatik way Normally Open Kontrol Elektrik (Membuka) way Normally Open (Membuka) Kontrol Mekanik Simbol-simbol pneumatik untuk penggerak katup secara manual, mekanik, pneumatik, dan elektrik pada katup pengarah dapat dilihat pada gambar Simbol-simbol pneumatik untuk jenis-jenis katup pneumatik dapat dilihat pada gambar 2.14.

31 22 Simbol-simbol pneumatik untuk jenis-jenis pengatur kecepatan pneumatik dapat dilihat pada gambar Simbol-simbol pneumatik untuk jenis-jenis aktuator pneumatik dapat dilihat pada gambar 2.16.

32 23 1. Gambarlah rangkaian kontrol langsung dengan cara manual (tipe bebas) dan pegas, untuk silinder kerja tunggal menggunakan software Fluidsim 5.0. jika tombol start ditekan sekali dan akan bergerak maju dan jika tombol ditekan lagi makan akan bergerak mundur. Buatlah rangkaian pneumatiknya! Cara kerjanya sebagai berikut : Jika katup 3/2 NC dengan push button ditekan, maka silinder kerja tunggal akan maju. Dan apabila push button dilepas, silinder kerja tunggal akan mundur.

33 24 a. Pada katup-katup yang dapat diatur atau disetel kembali. Misalnya dengan pegas pengembali (spring return) maka posisi normal ditentukan sebagai posisi perubahan diambil dengan menggerakkan bagian-bagian dari katup ketika katup tersebut tidak dihubungkan. b. Posisi awal adalah bahwa posisi diambil dengan menggerakkan bagianbagian katup setelah pemasangan dalam sistem dan menghubungkan dengan suplai udara bertekanan (air supply). c. Jika anda sedang mengamati katup dari jenis katup pengarah maka yang pertama diperhatikan adalah jumlah lubangnya. Dihitung dulu jumlahnya, misalnya 2, 3, 4, 5, 6, dan seterusnya. Setelah itu baru melihat jumlah posisinya, misalnya 2, 3, dan mungkin 4 posisi. Menggunakan software Microsoft Word, dan FluidSIM Gambarlah rangkaian komponen pneumatik untuk masalah sebagai berikut : - Benda didorong ke dalam mesin dari tempat penyimpanan dengan mempergunakan silinder kerja tunggal. Torak silinder keluar apabila tombol ditekan dan kembali ke posisi semula apabila tombol dilepas. - Gambarkan rangkaian kontrolnya. - Rangkailah sesuai gambar benda berikut ini. Sumber : Soal Latihan Pneumatic Basic, VEDC Malang,

34 25 1. Dengan menggunakan software Microsoft Word, Paint atau Snipping Tool dan FluidSIM 5.0, tandailah masing-masing komponen dari gambar rangkaian pneumatik berikut ini menggunakan tanda panah! 2. Sebutkan nama pada komponen-komponen penumatik yang telah anda tandai (tanda panah) sebelumnya!

35 26

36 27 1. Mampu membuat rangkaian dengan silinder kerja tunggal 2. Mampu membedakan rangkaian langsung dan tak langsung 1. Trainer Pneumatik 1 unit 2. Kompresor 1 unit 1. Pahami permasalahan pneumatic berikut 2. Buatlah gambar rangkaian pada FluidSim 3. Rangkaian rangkaian pneumatic pada trainer jika rangkaian pada FluidSim sudah benar Sebuah silinder kerja tunggal akan bergerak maju jika tombol start ditekan dan akan bergerak mundur jika tombol dilepaskan. Buatlah rangkaian Pneumatik Langsung dan Tak langsung. 1. Gambar rangkaian Pneumatik

37 a. Rangkaian Langsung 1b. Rangkaian Tak Langsung Waktu untuk menyelesaikan dua soal adalah 100 Menit Setelah mempelajari kegiatan belajar 3, peserta didik diharapkan mampu: A. Memilih komponen-komponen pneumatik yang tepat untuk mengatur kecepatan silinder secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab B. Merancang kecepatan silinder kerja tunggal pada rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab C. Merancang kecepatan silinder kerja ganda pada rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab Kecepatan silinder tunggal maupun ganda dapat dikurangi dengan memasang katup kontrol aliran satu arah. Gambar berikut ini adalah gambar, simbol, dan penampang melintang dari katup kontrol aliran satu arah.

38 29 Ada dua kemungkinan yang dapat terjadi dengan pemasangan katup kontrol aliran satu arah, yaitu: 1. Pengaturan udara masuk, 2. Pengaturan udara pembuangan.

39 30 Kecepatan silinder tunggal maupun ganda dapat ditambah dengan memasang katup buang cepat. Gambar berikut ini adalah gambar, simbol, dan penampang melintang dari katup buang cepat. Pada silinder kerja tunggal, pengurangan kecepatan gerakan maju efektif dilakukan oleh pengaturan udara masuk.

40 31 Ada tiga kemungkinan gerakan mengurangi kecepatan pada silinder ganda, antara lain : 1. Mengurangi Kecepatan Gerakan Maju 2. Mengurangi Kecepatan Gerakan Mundur

41 32 3. Mengurangi Kecepatan Gerakan Maju dan Mundur Mempercepat kecepatan silinder kerja tunggal dilakukan dengan memasang katup buangan cepat di masukan lubang silinder kerja tunggal. Mempercepat hanya dapat dilakukan untuk gerakan mundur, sedangkan untuk gerakan maju tidak dapat dilakukan karena silinder kerja tunggal hanya mempunyai satu lubang udara masukan. Penambahan kecepatan gerakan mundur dapat dilakukan seperti gambar 3.13.

42 33 Ada tiga kemungkinan gerakan yang dapat terjadi dengan pemasangan katup kontrol aliran satu arah pada silinder ganda, antara lain : 1. Mengurangi Kecepatan Gerakan Maju 2. Mengurangi Kecepatan Gerakan Mundur

43 34 3. Mengurangi Kecepatan Gerakan Maju dan Mundur Pada silinder kerja ganda mempercepat kecepatan dapat dilakukan untuk gerakan maju atau mundur.

44 35 Untuk merealisasikan pengaturan kecepatan silinder seperti pada gambar 3.7 sampai gambar 3.16 diperlukan peralatan pneumatik sebagai berikut: Sumber : Modul Pneumatik Hidrolik, Sudaryono, hal. 125

45 36 Untuk mengetahui cara mengatur kecepatan pada silinder pneumatik, anda dapat melihat tayangan video berikut ini : Pengaturan kecepatan silinder bertujuan untuk : a. Mengurangi kecepatan atau memperlambat gerakan silinder, b. Menambah kecepatan atau mempercepat gerakan silinder. 2. Komponen yang digunakan untuk mengurangi kecepatan silinder adalah katup kontrol aliran satu arah, sedangkan untuk mempercepat kecepatan silinder adalah katup buang cepat. 3. Pada silinder kerja tunggal, ada dua kemungkinan gerakan, antara lain : a. dapat diperlambat gerakan silinder arah maju dan mundur b. dapat dipercepat pada arah maju atau mundur saja. 4. Sedangkan pada silinder kerja ganda, ada dua kemungkinan gerakan, antara lain : a. dapat diperlambat gerakan silinder arah maju dan mundur, b. dapat dipercepat gerakan silinder arah maju dan mundur. 5. Pemasangan katup kontrol aliran satu arah pada silinder kerja ganda dapat dilakukan dengan mengatur udara masuk dan mengatur udara pembuangan silinder. Menggunakan software Microsoft Word, Screen O Matic (Aplikasi merekam layar komputer) dan FluidSIM Deskripsi soal : - Ban berjalan diubah posisinya ke atas atau ke bawah dengan menggunakan silinder kerja ganda. Batang piston silinder kerja ganda akan keluar menghubungkan ban berjalan atas, jika tombol pertama ditekan. Tombol pertama dilepas, batang piston tetap pada posisinya. Jika tombol kedua ditekan batang piston masuk menghubungkan ban berjalan bawah. Gerakan

46 37 silinder keluar dan masuk secara perlahan. 2. Kondisi lain yang harus diperhatikan : - Jika kedua tombol ditekan bersama-sama maka kondisinya adalah batang piston silinder tetap di dalam (dominant off) atau batang piston silinder ke luar (dominant on) Sumber : Soal Latihan Pneumatic Basic, VEDC Malang, 3. Perintah : 1. Gambarkan rangkaian kontrolnya. 2. Rangkailah sesuai gambar rangkaian (Gambar 3.18). 1. Sebutkan komponen-komponen yang ada pada gambar berikut ini!

47 38 Sumber : Modul Pneumatik Hidrolik, Sudaryono, hal Gambarkan rangkaian pneumatik untuk mengurangi kecepatan maju silinder kerja tunggal! 3. Gambarkan rangkaian pneumatik untuk menambah kecepatan maju silinder kerja ganda! 4. Apa fungsi katup kontrol aliran satu arah? 5. Apa fungsi katup buang cepat? 1. Penjelasan komponen-komponen yang ada pada gambar yaitu : a. 1 A adalah silinder kerja ganda b. 1 V 2 adalah katup buang cepat c. 1 V 3 adalah katup kontrol aliran satu arah d. 1 V 1 adalah katup 5/2 normally open dengan pegas

48 39 e. 1 S 1 adalah katup 2/2 normally close dengan push button dan pegas f. 0 Z 1 adalah air service unit (ASU) 2. Rangkaian pneumatik untuk mengurangi kecepatan maju silinder kerja tunggal sebagai berikut ini : 3. Rangkaian pneumatik untuk menambah kecepatan silinder kerja ganda sebagai berikut ini :

49 40 4. Fungsi katup kontrol aliran satu arah adalah untuk mengurangi kecepatan silinder kerja tunggal maupun kerja ganda. 5. Fungsi katup buang cepat adalah untuk menambah kecepatan silinder kerja tunggal maupun kerja ganda. 1. Software FluidSIM 5.0, 2. Laptop atau Personal Computer (PC). 1. Silinder kerja ganda, 2. Katup 3/2, 3. Katup 5/2, 4. Katup kontrol aliran satu arah, 5. Kompresor. Pahami permasalahan pneumatik berikut 1. Buatlah gambar komponen pada FluidSIM 5.0! 2. Rangkailah komponen pneumatik pada FluidSIM 5.0 dengan permasalahan sebagai berikut :

50 41 - Sebuah silinder kerja ganda akan bergerak maju sampai menyentuh limit switch depan dan akan mundur menyentuh limit switch belakang secara terus menerus jika tombol start ditekan dan akan berhenti jika tombol start dilepaskan. Waktu untuk menyelesaikan soal adalah 100 Menit Setelah mempelajari kegiatan belajar 4, peserta didik diharapkan mampu: a. Memilih komponen pneumatik AND dan OR untuk rangkaian pneumatik secara tepat, teliti, disiplin dan tanggung jawab b. Mensimulasikan komponen pneumatik AND dan OR menggunakan FluidSIM 5.0 secara tepat, teliti, disiplin dan tanggung jawab c. Mempresentasikan rangkaian pneumatik AND dan OR menggunakan FluidSIM 5.0 secara mandiri, disiplin dan tanggung jawab. Untuk sistem rangkaian kontrol, kita mengenal fungsi DAN dan ATAU. Jika proses menggunakan dua sinyal secara bersama-sama, salah satu solusinya membutuhkan katup dua tekanan (two-pressure valve). Katup dua tekanan juga disebut gerbang DAN karena mempunyai fungsi logika dasar DAN. Namun jika menggunakan dua sinyal dengan fungsi bersama-sama atau sendiri-sendiri, maka dibutuhkan katup ganti (shuttle valve). Katup ganti juga disebut gerbang ATAU karena mempunyai fungsi logika dasar ATAU. Fungsi DAN ( AND Elem Fungsi DAN dapat diterjemahkan dalam bentuk tabel kebenaran seperti pada tabel 4.1. Pada tabel a dan b adalah masukan, sedangkan y adalah keluaran. Pada saat a dan b sama dengan nol (0), y sama dengan 0. Artinya pada saat itu a dan b tidak ada sinyal masukan, maka tidak ada hasil keluaran dari y. Keluaran akan ada (1) jika semua masukan bernilai 1 artinya ada

51 42 masukan pada masukannya. a b y Persamaan Simbol y = a b Catatan : y = a b (dibaca y = a dan b) C. Rangkaian Fungsi DAN ( AND Element) Ada 3 kemungkinan untuk mendapatkan rangkaian fungsi DAN di dalam sistem pneumatik yaitu : 1. Rangkaian seri Dalam rangkaian ini, fungsi DAN didapat dari dua katup atau lebih yang disambung secara seri (Lihat gambar 4.1). Pada rangkaian ini tidak ada penambahan komponen. Keuntungan dan kerugian rangkaian ini bisa dilihat pada tabel 4.2 berikut ini: Keuntungan - Tanpa peralatan tambahan, dengan demikian - Sumber kesalahan kemungkinan lebih sedikit dan merupakan solusi yang Kerugian - saluran sinyal antar komponen menjadi sangat panjang. - sinyal dari katup 1 S2 (Lihat gambar 4.1) tidak dapat dipakai bersama dengan sinyal kombinasi yang lain

52 43 ekonomis. karena sumbernya berasal dari katup 1S1 yang disambung seri 2. Menggunakan katup 3/2 NO dengan pengaktifan udara Rangkaian fungsi DAN melalui katup 3/2 NO dengan pengaktifan udara dijelaskan pada gambar 4.2 berikut ini: Keuntungan dan kerugian rangkaian ini bisa dilihat pada tabel 4.3 berikut ini: Keuntungan Kerugian - Sinyal dari katup 1S1 dan katup - Memerlukan lebih banyak 1S2 dapat digunakan di dalam komponen kombinasi sinyal lainnya karena sinyal komponen langsung didapat dari sumbernya. - Saluran kedua sinyal dapat disambung dengan jarak yang pendek ke katup dua tekanan 1V1. - Sinyal masukan ke lubang 12(Z) katup 1V1 dapat lebih kecil, sedangkan keluaran lubang 2(A) katup 1V1 lebih besar (efek penguat).

53 44 3. Fungsi DAN melalui katup dua tekanan Fungsi DAN dengan menggunakan katup dua tekanan diperlihatkan oleh gambar 2.38 berikut ini: Keuntungan dan kerugian rangkaian ini bisa dilihat pada tabel 4.4 berikut ini: Keuntungan Kerugian - Sinyal dari katup 1S1 dan katup - Memerlukan peralatan tambahan. 1S2 dapat digunakan di dalam - Keluaran katup dua tekanan kombinasi sinyal lainnya karena selalu memberikan sinyal yang sinyal komponen langsung lebih lambat atau lebih lemah. didapat dari sumbernya. - Saluran kedua sinyal dapat disambung dengan jarak yang pendek ke katup dua tekanan 1V1. Two-Pressure Valve ( AND Element Two-presure valve (Lihat gambar 4.4) memiliki 2 input masuk yaitu port 1 dan port 3, dan satu output yaitu port 2. udara bertekanan mengalir jika ada tekanan dikedua masukannya. Masing-masing input pada port 1 dan port 3 menghalangi aliran lawannya. Jika sinyal masukan diberikan dikedua sisi maka sinyal terakhir akan keluar. Jika masukan memiliki tekanan yang berbeda maka yang memiliki tekanan terbesar akan tertutup dan hanya tekanan kecil yang akan terkirim keluar. Biasanya

54 45 digunakan untuk interlocking control, safety control, check function dan operasi logika. Shuttle Valve ( OR Element) Two Pressure Valve Katup ini disebut juga double control valve atau double check valve (Lihat gambar 4.5). Non-return valve ini mempunyai dua masukan P1 dan P2 dan satu keluaran A. Jika udara bertekanan dialirkan ke masukan P1, dudukan bola masukan P2 dan udara mengalir dari P1 ke A. Alternatifnya udara mengalir dari P2 ke A ketika P1 tertutup. Ketika udara mengalir terbalik, misalnya pembuangan dari silinder atau valve, bola diasumsikan tetap diposisi sebelumnya karena dikondisikan tekanan. Katup ini juga disebut komponen OR. Memisahkan sinyal yang dialirkan dari sinyal valve dalam posisi berbeda dan mencegah udara mask dari sinyal valve kedua. jika silinder atau control valve bergerak dari 2 atau beberapa posisi, shuttle valve harus digunakan. Shuttle Valve Ada banyak metode untuk mempresentasikan kerja dari rangkaian

55 46 pneumatik. Untuk mengerti perbedaan metode presentasi dari urutan kerja rangkaian pneumatik, kita menggunakan contoh alat bantu pembengkokan dan pemukulan (bending and punching fixture). Urutan kerjanya,(1) komponen pelat logam diletakan dengan tangan di tempatnya, (2) Komponen pelat logam pelat logam diapit oleh silinder pneumatik, (3) Dua silinder lainnya membengkokan hingga menghantam suatu lubang. Presentasi Urutan Kerja Rangkaian Pneumatik:

56 47 1. Grafik Representasi 2. Grafik Displacement-Time Diagram 3. Using Alphabetic Characters Mengurutkan urutan diatas menjadi : (A+,B+,C+,C-,D+,D-,B-, A-). 3. Fungsi DAN dapat menggunakan rangkaian seri, melalui katup 3/2

57 48 Normally Open dengan pengaktifan udara dan menggunakan katup dua tekanan (two-pressure valve). Sinyal keluaran terjadi jika semua sinyal input terdapat pada input. Tanpa sinyal atau hanya salah satu sinyal input, maka tidak ada sinyal output yang dihasilkan. Jika terjadi perbedaan waktu diantara sinyal input, sinyal yang datang terakhir yang mencapai output. Jika terjadi perbedaan tekanan diantara sinyal input, sinyal dengan tekanan yang lebih rendah yang mencapai keluaran. Fungsi ATAU dapat menggunakan katup ganti (shuttle valve). Sinyal ouput terjadi jika ada salah satu sinyal input atau kedua sinyal terdapat pada masukan. Tanpa sinyal input, maka tidak ada sinyal ouput yang dihasilkan. Jika sinyal-sinyal diberikankan pada kedua input, sinyal dengan tekanan yang lebih tinggi yang mencapai ouput. 4. Menggunakan software Microsoft Word, dan FluidSIM Gambarlah rangkaian komponen pneumatik untuk masalah pengoperasian mesin pelipat sebagai berikut : Pengoperasian dua buah tombol tekan menyebabkan elemen pembengkok pada mesin pelipat mendorong turun ke bawah dan menahan ujung lembaran plat dengan luas penampang 40 x 5. Jika kedua atau salah satu saja tombol tekan dilepas, silinder kerja ganda (1.0) kembali ke posisi inisial. 2. Gambarkan rangkaian kontrolnya. 3. Rangkailah sesuai gambar rangkaian berikut ini:

58 49 Sumber : Soal Latihan Pneumatic Basic, VEDC Malang, Lengkapi tabel berikut ini dengan nama dan cara kerjanya! No. Gambar Nama Komponen / Cara kerja Sebutkan keuntungan dan kerugian menggunakan rangkaian seri untuk fungsi DAN! 3. Sebutkan keuntungan dan kerugian menggunakan katup 3/2 NO!

59 50 4. Sebutkan keuntungan dan kerugian menggunakan katup dua tekanan untuk fungsi DAN! 5. Berapa tekanan pada rangkaian manometer jika tekanan pada lubang masuk P1 sebesar 6 bar dan P2 sebesar 8 bar? No. Gambar Nama Komponen / Cara kerja 1. Nama Komponen : Katup DAN atau two-pressure valve Cara kerjanya : Jika masukan memiliki tekanan yang berbeda maka yang memiliki tekanan terbesar akan tertutup dan hanya tekanan kecil yang akan terkirim keluar. 2. Nama Komponen : Katup ATAU atau Shuttle Valve Cara kerjanya : Jika udara bertekanan dialirkan ke masukan P1, dudukan bola masukan P2 dan udara mengalir dari P1 ke A. Alternatifnya udara mengalir dari P2 ke A ketika P1 tertutup. 2. Keuntungan - Tanpa peralatan tambahan, dengan demikian - Sumber kesalahan kemungkinan lebih sedikit dan merupakan solusi yang ekonomis. Kerugian - saluran sinyal antar komponen menjadi sangat panjang. - sinyal dari katup 1 S2 (Lihat gambar 4.1) tidak dapat dipakai bersama dengan sinyal kombinasi yang lain karena sumbernya berasal dari katup

60 51 1S1 yang disambung seri 3. Keuntungan - Sinyal dari katup 1S1 dan katup 1S2 dapat digunakan di dalam Kerugian - Memerlukan lebih banyak komponen kombinasi sinyal lainnya karena sinyal komponen langsung didapat dari sumbernya. - Saluran kedua sinyal dapat disambung dengan jarak yang pendek ke katup dua tekanan 1V1. - Sinyal masukan ke lubang 12(Z) katup 1V1 dapat lebih kecil, sedangkan keluaran lubang 2(A) katup 1V1 lebih besar (efek penguat). 4. Keuntungan - Sinyal dari katup 1S1 dan katup 1S2 dapat digunakan di dalam kombinasi sinyal lainnya karena sinyal komponen langsung didapat dari sumbernya. - Saluran kedua sinyal dapat Kerugian - Memerlukan peralatan tambahan. - Keluaran katup dua tekanan selalu memberikan sinyal yang lebih lambat atau lebih lemah. disambung dengan jarak yang pendek ke katup dua tekanan 1V1.

61 bar Software FluidSIM 5.0, 2. Laptop atau Personal Computer (PC). 1. Silinder kerja ganda, 2. Katup 3/2, 3. Katup 5/2, 4. Katup kontrol aliran satu arah, 5. Katup AND 6. Kompresor. Pahami permasalahan pneumatik berikut 1. Buatlah gambar komponen pada FluidSIM 5.0! 2. Rangkailah komponen pneumatik pada FluidSIM 5.0 dengan permasalahan sebagai berikut : - Dua buah silinder kerja ganda A dan B. Silinder kerja ganda A akan bergerak maju sampai menyentuh limit switch depan dan akan disusul silinder kerja ganda B maju sampai menyentuh limit switch depan kemudian dilanjutkan Silinder A mundur sampai menyentuh limit switch belakang dan terakhir silinder B akan mundur. Gerakan ini akan berlangsung terus menerus jika tombol start ditekan dan akan berhenti jika tombol start dilepaskan. Waktu untuk menyelesaikan soal adalah 100 Menit

62 53 BAB III EVALUASI Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1. Komponen pneumatik yang berfungsi menambah kecepatan gerakan silinder yaitu... A. Katup Kontrol Aliran Satu Arah B. Katup Kontrol Aliran Dua Arah C. Katup Buang Cepat D. Katup Pembagi 2. Salah satu contoh software yang dapat digunakan untuk mensimulasikan rangkaian pneumatik adalah... A. CAD/CAM 5.0 B. Simulator CNC 5.0 C. ANSYS 5.0 D. FluidSIM Gambar berikut ini, merupakan rangkaian pneumatik untuk mengurangi kecepatan... A. Gerakan maju silinder B. Gerakan mundur silinder

63 54 C. Gerakan zig-zag silinder D. Gerakan maju-mundur silinder 4. Komponen pneumatik yang diperlukan untuk memampatkan udara adalah. A. Kompresor udara B. Motor listrik C. Pengatur tekanan udara D. Silinder udara 5. Arti simbol berikut ini adalah. A. Silinder kerja ganda B. Silinder kerja tunggal C. Silinder kerja ganda dengan bantalan udara D. Silinder putar 6. Arti simbol berikut ini adalah. A. Katup OR B. Katup AND C. Katup 3/2 NO D. Katup 5/2 NC 7. Arti simbol berikut ini adalah. 2(A) 1(P) 3(R) A. katup 5/2 dengan pengaktifan pegas B. katup 5/2 dengan pengaktifan pneumatik C. katup 3/2 dengan pengaktifan solenoid D. Katup 3/2 dengan pengaktifan tombol tekan

64 55 8. Untuk mengurangi laju silinder dipasang alat di dekat silinder yaitu. A. Katup pembuang cepat B. Katup pengatur aliran C. Katup kontrol satu arah D. Katup pengatur tekanan 9. Untuk membagi tekanan udara pada memisahkan sinyal yang dialirkan dari sinyal valve dalam posisi berbeda maka dipasang katup yaitu. A. Katup single B. Katup ganda C. Katup AND D. Katup OR 10. Katup pneumatik yang mempunyai fungsi dengan tabel kebenaran seperti berikut adalah. A. Katup pengatur aliran B. Katup pembuang cepat C. Katup fungsi OR D. Katup fungsi AND Pada soal 1 s.d 10, jika dijawab benar maka memperoleh skor masing-masing 10. Skor Maksimal = Skor yang diperoleh x jumlah soal x 10 Jumlah total skor Skor Maksimal = (10 x 10) x 100 =

65 56 1. Software FluidSIM 5.0, 2. Laptop atau Personal Computer (PC). 1. Silinder kerja ganda, 2 unit 2. Katup 3/2, 4 unit 4 unit 3. Katup 5/2, 2 unit 2 unit 4. Katup kontrol aliran satu arah, 1 unit 1 unit 5. Katup buang cepat, 1 unit 6. Kompresor. 1 unit Pahami permasalahan pneumatik berikut 1. Buatlah gambar komponen pada FluidSIM 5.0! 2. Rangkailah komponen pneumatik pada FluidSIM 5.0 dengan permasalahan sebagai berikut : - Penjepit dikontrol oleh salah satu dari dua buah tombol. - Untuk melepas benda tersebut dipergunakan satu tombol lain. - Kondisi lain yang harus dipenuhi : Menjepit hanya mungkin apabila benda ada di tempat. Benda tak dapat dilepas selama proses kerja (pengeboran). Kecepatan silinder saat menjepit harus dapat diatur. Melepaskan benda dengan cepat. Sumber : Soal Latihan Pneumatika Basic, VEDC Malang

66 Peralatan 1.2 Bahan 2.1. Mampu mensimulasikan kerja macam-macam komponen pneumatik 2.2 Mampu merancang rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM Rangkaian pneumatik dapat berjalan sesuai tujuan 3.2. Komponen pneumatik dipilih sesuai standar 5.1. Ketepatan waktu menyelesaikan tugas 5.2 Ketepatan kehadiran Skor masing-masing komponen penilaian ditetapkan berdasarkan perolehan skor terendah dari subkomponen penilaian

67 58 Skor Perolehan Bobot 10% 35% 50% 5% NK Keterangan: merupakan penjumlahan skor per komponen penilaian diisi dengan prosentase setiap komponen. Besarnya prosentase dari setiap komponen ditetapkan secara proposional sesuai karakteristik kompetensi keahlian. Total bobot untuk komponen penilaian adalah 100 merupakan perkalian dari skor perolehan dengan bobot dibagi skor maksimal merupakan penjumlahan dari NK Instrumen sikap rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab menangani rangkaian pneumatika dasar. Lingkarilah : 1. Bila aspek karakter belum terlihat (BT) 2. Bila aspek karakter mulai terlihat (MT) 3. Bila aspek karakter mulai berkembang (MB) 4. Bila aspek karakter menjadi kebiasaan (MK)

68 59 No. 1. Aspek-aspek yang dinilai Mengukur satuan yang tepat pada komponen pneumatik secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab Skor BT MT MB MK Mensimulasikan kerja macam-macam komponen pneumatik menggunakan software FluidSIM 5.0. secara rinci teliti, disiplin dan tanggung jawab 3. Mendeteksi simbol-simbol komponen pneumatik yang terdapat pada suatu rangkaian pneumatik secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab 4. Merancang rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab 5. Memilih komponen-komponen pneumatik yang tepat untuk mengatur kecepatan silinder secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab 6. Merancang kecepatan silinder kerja tunggal pada rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab 7. Merancang kecepatan silinder kerja ganda pada rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 secara rinci, teliti, disiplin dan tanggung jawab

69 60 8. Memilih komponen pneumatik AND dan OR untuk rangkaian pneumatik secara tepat, teliti, disiplin dan tanggung jawab 9. Mensimulasikan komponen pneumatik AND dan OR menggunakan FluidSIM 5.0 secara tepat, teliti, disiplin dan tanggung jawab 10. Mempresentasikan rangkaian pneumatik AND dan OR menggunakan FluidSIM 5.0 secara mandiri, disiplin dan tanggung jawab. Skor Maksimal = (4 x 10) x 100 = 40 D. 1. Kriterian Penilaian Kriteria penilaian untuk mengukur pencapaian kompetensi sebagai berikut : 1.1. Persiapan Peralatan sesuai dengan jobsheet 9,0-10 peralatan Peralatan kurang sesuai dengan jobsheet 8,0-8,9 Peralatan tidak sesuai jobshet 7,0-7,9 Peralatan tidak bekerja Tidak 1.2..Persiapan Bahan sesuai dengan jobsheet 9,0-10 bahan Bahan kurang sesuai dengan jobsheet 8,0-8,9 Bahan tidak sesuai jobshet 7,0-7,9 Bahan tidak tersedia Tidak

70 Mampu Mampu mensimulasikan 9,0-10 Mensimulasik komponen sesuai dengan an kerja jobsheet macam- Mampu mensimulasikan 8,0-8,9 macam komponen kurang sesuai dengan komponen jobsheet pneumatik Mampu mensimulasikan 7,0-7,9 komponen tidak sesuai dengan 2.2. Mampu merancang rangkaian pneumatik jobsheet Tidak mampu mensimulasikan komponen Mampu merancang rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 sesuai dengan penyelesaian masalah Tidak 9,0-10 menggunakan Mampu merancang rangkaian 8,0-8,9 FLUIDSIM 5.0 pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 kurang sesuai dengan penyelesaian masalah Mampu merancang rangkaian 7,0-7,9 pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0 tidak sesuai dengan penyelesaian masalah Tidak mampu merancang Tidak rangkaian pneumatik menggunakan FLUIDSIM 5.0

71 Rangkaian Rangkaian pneumatik dapat 9,0-10 pneumatik bekerja sesuai standar dapat bekerja Rangkaian pneumatik belum 8,0-8,9 sesuai tujuan dapat bekerja sesuai standar Rangkaian pneumatik tidak dapat 7,0-7,9 bekerja sesuai standar Rangkaian pneumatik tidak dapat Tidak dirangkai sama sekali 3.2. Komponen Komponen pneumatik sesuai 9,0-10 pneumatik dipilih sesuai standar standar Komponen pneumatik kurang sesuai standar Komponen pneumatik tidak sesuai standar Tidak memilih komponen 8,0-8,9 7,0-7,9 Tidak pneumatik 5.1. Ketepatan Tepat waktu meyelesaikan tugas 9,0-10 waktu menyelesaika n tugas Kelebihan waktu meyelesaikan tugas Banyak waktu tebuang dalam meyelesaikan tugas Tidak bisa menlesaikan tugas pada waktu yang telah ditentukan 8,0-8,9 7,0-7,9 Tidak 5.2. Ketepatan kehadiran Hadir tepat waktu 9,0-10 Terlambat 10 menit 8,0-8,9 Terlambat 20 menit 7,0-7,9 Terlambat 300 menit Tidak

72 63 2. Penyelesaian Psikomotorik Skill Penyelesaian Psikomotorik Skill sebagai berikut: E. Waktu untuk mengerjakan yaitu 120 menit dengan alokasi waktu sebagai berikut : 1. Kognitif skill selama 20 menit 2. Psikomotorik skill selama 100 menit F. 1. C 6. B 2. D 7. D 3. A 8. C 4. A 9. D 5. B 10. D

73 64 DAFTAR PUSTAKA Anonim. tth., FluidSIM 5.0, User s Guide : Festo Didactic GmbH & Co. KG Anonim, tth., Modul Fluid Power, Politeknik Negeri Batam. Anonim, tth., Panduan Penyusunan Modul, Kemdikbud, 2017 Anonim. tth., Pneumatik, Jakarta : Festo Anonim, tth., Soal Pneumatik Basic, VEDC Malang (diakses pada 27 Maret 2017, WIB) John Maraton Nathael D., Festo Didactic, Mechatronics for SMK Teachers Sudaryono, Pneumatik & Hidrolik, Kemdikbud, 2013 Totok Heru TM., M.Pd., dkk., Peningkatan Penguasaan Materi Pneumatik Bagi Guru SMK Program Keahlian Listrik Di Daerah Istimewa Yogyakarta Melalui Pelatihan FluidSIM Pneumatik, Universitas Negeri Yogyakarta, 2008 Totok Heru TM., M.Pd., Jobsheet Praktek Pneumatika Dasar, UNY, 2013 Triadhe Rezki, Modul Mekatronika 12, Institute for Caucasica-, Tatarica-and Turkestan Studies, Berlin, Electronical Industry

74 65 VIDEO PEMBELAJARAN 1. Video cara menggunakan FluidSIM 5.0 bagian satu dapat dilihat atau diunduh pada tautan sebagai berikut ini :

75 66 2. Video cara menggunakan FluidSIM 5.0 bagian dua dapat dilihat atau diunduh pada tautan sebagai berikut ini :

76 67

77 68