Menggambar Teknik Mesin

“ Gambar Potongan “

     Menyambung tulisan ane yang kemaren. Dalam melakukan potongan pada parts mesin, terdapat perlakuan khusus pada bagian-bagian tertentu seperti ribs (penyokong/penguat), webs, spokes (jeruji), arms, holes (lubang), dan lug. bh ya selain itu kita juga akan mengulas soal aturan pembuatan garis bidang potong, aturan pemberian asiran, dan jenis-jenisnya. Berikut ini ulasannya. cekidot !!

     Pertama, ada hal lain yang perlu diperhatikan yakni tentang tata cara pemberian gari potong pada gambar. Garis bidang pemotong. Garis ini adalah garis yang menunjukan bidang khayal yang memotong benda dimana potongan dibuat. Garis khayal ditandai dengan juruf refrensi pada panah untuk menunjukan arah dimana pandangan potongan digunakan. Permulaan dan akhir garis bidang pemotong ini dibuat tebal juga pada bagian bidang yang di-offset.

Penggambaran garis bidang potong, Perhatikan bagian mana saja yang harus ditebalkan !

Ribs dan Webs biasa digunakan untuk memperkuat parts. Ketika bidang potongan melalui ribs, asiran akan memberikan kesan yang salah dimana potongan berbentuk kerucut (lihat gambar dibawah ini, parts yang tengah), karena itu asiran dihilangkan dari ribs dan webs (seolah-olah bidang pemotong berada tepat didepan mereka) ketika bidang pemotong melalui mereka.

 

Perhatikan gambar di bawah ini bagian (a) dan (b). Jika potongan ribs tetap, digambar seperti gambar (b) yang bawah, maka akan menimbulkan kesan benda itu kerucut.

Namun, Selalu terdapat asiran jika bidang pemotong memotong mereka pada sudut yang tepat terhapad arah sumbu untuk menunjukan ketebalan mereka.

    Kondisi dimana ribs diberikan gambar potongan. Potongan Spokes *jeruji dan Arms *lengan. Potongan pada jeruji atau lengan dapat dilihat pada gambar berikut.

Jeruji yang dipotong tidak diberikan asiran (gambar b).  Jika diberikan asiran maka benda akan terkesan  tidak memiliki jeruji seperti gambar a.

Lugs dan ears ukuran kecil diperlakukan seperti spokes dan ribs. Gambar berikut adalah contoh potongan pada lugs dan ears. namun demikian, lugs ukuran besar dianggap sebagai bagian solid pada benda.

      Potongan pada ears dan lugs yang kecil maka potongan tidak digambar (kiri) pada lugs yang besar dianggap sebagai bagian solid (kanan).

Susunan Ribs, Spokes, Holes and Lugs

Ribs, spokes, holes, and lugs adalah bagian yang paling sering terdapat dalam jumlah ganjil. Bagian-bagian ini memberikan sebuah potongan yang ti

dak simetri dan keliru jika prinsip dari proyeksi sesunggungguhnya (True projection) diberikan.

Proyeksi sejati akan memberikan kesan tak enak dipandang (gambar A)maka penggambaran yang benar adalah seperti gambar C. Ketika di sana terdapat sejumlah jeruji ganjil pada roda, mereka harus ditunjukan pada potongan penampang untuk menunjukan lokasi sesungguhnya dengan refrensi terhadap pinggiran/pelek dan sumbu axis pada roda.

Potongan pada jeruji yang berjumlah ganjil, gambar proyeksinya tetap dibuat simetri.  Demikian pula pada jumlah lubang dan lugs yang ganjil. Gambar berikut menunjukan contoh penampilan konvensional. Pandangan potongan digambarkan seperti lubang dan lug di putar sampai bagian bidang potong melalui mereka. Lebih jelasnya… Potongan rumit. bagian-bagian penting dari parts (like hole, lugs, ears, etc) harus ditampilkan dalam gambar potongan Asiran potongan (cross-hatching)         Mempelajari gambar potongan tak lepas dari yang namanya asiran. Asiran pada permukaan (besi tuang) yang terpotong ditandai dengan garis tipis, yang digambarkan sebagai garis lurus dengan sudut 45 dengan jarak seragam (sekitar 2 mm). Untuk area yang lebih kecil atau besar, jarak garis bisa menjadi 1 – 4 mm. Perhatikanlah gambar berikut.

Contoh-contoh penggambaran garis asiran

Contoh penggambaran asiran pada benda yang miring

         Asiran pada benda yang berdekatan harus miring 45 dalam arah yang berlawanan. Jika terdapat 3 atau 4 bagian yang bergabung, biasanya asiran pada 30 dan 60. Alternative lainnya adalah dengan memvariasi jarak antar garis asir tanpa mengubah sudut.

Pemberian asiran pada benda yang berdekatan

          Seperti yang telah kita ketahui sebelumnya, bahwa beberapa bagian parts - seperti ribs, lugs, etc - ada yang tidak diasir pada gambar potongan. Lebih jelasnya lihat tabel berikut.

Kondisi khusus dimana arsiran tidak diberikan pada gambar potongan

         Terakhir nih, jika tidak diperlukan perhatian khusus, arsiran cukup dibuat seperti yang kite bahas sebelumnya. Tetapi jika diperlukan perhatian khusus, maka asiran dapat dibedakan menurut jenis bahan benda seperti yang ditunjukan gambar berikut.

 Toleransi Mesin : frist step

     Toleransi diambil dari kata dasar toleran yang dalam KBBI berarti bersikap membolehkan pendirian pendapat yang berbeda dengan pendirian sendiri. Definisi tersebut agak mirip-mirip dikit dengan toleransi dalam ilmu teknik (mesin). Dimana toleransi merupakan penyimpangan ukuran yang diizinkan dari yang sudah ditetapkan.

    Toleransi ini biasanya kita temukan dalam dunia manufaktur, khususnya bagian perencanaan. Karena dalam manufaktur komponen-komponen rakitan membutuhkan dimensi yang presisi. Namun untuk membuat komponen yang presisi itu tidak mudah loh... Nah penasaran-kan pemirsa? yuk baca lebih lanjut...

   Presisi merupakan tingkat akurasi untuk memastikan sebuah komponen dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Namun pengalaman menunjukan bahwa tidak mungkin -dengan murah- membuat komponen-komponen dengan dimensi yang tepat. Hal ini dapat disebabkan oleh ketelitian dalam proses pembuatannya. Hal itu menuntut kesadaran seorang perencana bahwa perlu diberikan dua batas penyimpangan yang diizinkan pada setiap ukuran elemen. Dua batas penyimpangan ukuran yang diizinkan ini disebut toleransi (tolerance).

Penggambaran sederhana toleransi pada poros dan lubang

Definisi istilah-istilah dalam toleransi

        Perhatikanlah dua gambar di atas!. Ukuran dasar (nominal size) adalah ukuran pokok yang ditulis sebelum disertai angka-angka batas penyimpangan yang diizinkan. Ukuran dasar terletak pada Garis nol (Basic size) atau garis dengan penyimpangan nol

           Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa toleransi adalah dua batas penyimpangan ukuran yang diizinkan. Dua batas penyimpangan ukuran menghasilkan batas bawah dan batas atas. Batas bawah (low limit) merupakan Ukuran minimum (Min Size) atau ukuran terkecil yang masih diperbolehkan. Selisih antara ukuran dasar dan ukuran minimum disebut penyimpangan bawah (Lower deviation). Batas atas (high limit) merupakan Ukuran maksimum (Max Size) atau ukuran terbesar yang masih diizinkan. Selisih antara ukuran dasar dan ukuran maksimum ini disebut penyimpangan atas (Upper deviation).

         Ukuran sesungguhnya adalah ukuran jadi atau ukuran yang didapat setelah benda selesai dibuat. Ukuran sesungguhnya ini diketahui dengan menggunakan alat ukur. Apabila ukuran jadi sebuah komponen tidak melewati batas-batas ukuran yang ditentukan toleransi, maka komponen tersebut dapat diterima (dipakai).

Terus bagaimana ya kita menentukan besarnya toleransi ?

       Gini sob, besarnya toleransi tu musti ditentuin secara seksama agar sesuai dengan persyaratan fungsionalnya. Tentukanlah besar atau nilai toleransi sesuai keperluan. Harus dipertimbangkan bahwa semakin kecil atau semakin presisi nilai toleransi yang diberikan pada ukuran suatu elemen, maka semakin mahal biaya pembuatannya.

       Untuk mempermudah engineers dalam menentukan toleransi, mereka dapat mengacu pada nilai toleransi standar yang telah ditentukan oleh ISO/R286 (system ISO untuk limit dan suaian).

Oleh ISO telah ditetapkan 18 kualitas toleransi standar yaitu mulai dari IT 01, IT 0, IT 1, IT 2, sampai IT 16. Literatur lain menyebutkan terdapat 20 kualitas, jadi sampai IT 20. Untuk menghitung toleransi kulitas 5 sampai 16 dari toleransi standar dapat digunakan rumus :

     Di mana i dalam micron dan D, diameter nominal, dalam milimeter. Harga D merupakan rata-rata geometris dari diameter minimum D1 dan maksimum D2 pada setiap tingkat diameter.

Tingkatan diameter nominal tersebut dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel 1. Tingkat diameter nominal (satuan mm)

Selanjutnya setelah diperoleh nilai i, besarnya toleransi untuk kualitas (grade) 5 sampai dengan 16 untuk ukuran hingga 500 mm dapat dihitung dengan menggunakan tabel berikut.

Tabel 2. Nilai toleransi standard untuk kualitas 5 sampai dengan 16

Untuk kualitas IT 01 sampai 4, selengkapnya dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel 3. Nilai toleransi untuk seluruh tingkat standard

      Nilai toleransi (tolerance value) untuk tingkat tertentu terutama pada tabel 2, sebenarnya diperoleh dari suatu rumus dasar. Coba cek ulasan di wikipedia ini (link), masukan nilai grade-nya maka akan ketemu nilai toleransi seperti yang terdapat pada tabel 2. Untuk lebih memantapkan pemahaman pemirsa dalam menentukan toleransi, marilah kita simak contoh soal berikut ini.

Soal 1. Hitunglah toleransi dasar untuk poros berdiameter 100 mm dengan grade 7

Penyelesaian

      Ukuran poros 100 mm jika dilihat pada tabel 1 berada di antara 80 sampai 120 mm, maka diameter nominalnya. 

Dari diameter nominal (D) yang diperoleh, kemudian dimasukan ke dalam rumus berikut

sehingga diperoleh harga i = 2,172 micrometer. Kemudian besarnya toleransi dapat diperoleh dengan menggunakan tabel. Pada tabel tersebut untuk memperoleh toleransi dengan grade 7 (IT 7), maka nilai i harus dikalikan 16. Jadi Nilai toleransinya adalah i x 16 = 2,172 x 16 = 35 micrometer.

Ini sesuai dengan tabel daftar berikut (lihat nilai toleransi pada kolom kualitas 6 dengan rentang nominal diameter 80 - 120 mm)

Gambar Teknik Mesin

Terdapat 6 inti bahasan utama yang harus dikuasai dalam mempelajari Gambar Teknik Mekanik, yaitu :

1. Jenis-jenis garis
2. Proyeksi
3. Perspektif
4. Potongan
5. Penunjukkan ukuran
6. Toleransi

Hal di atas mutlak diperlukan untuk bisa membaca, mengerti dan membuat gambar teknik mekanik dengan benar

1. JENIS-JENIS GARIS

1 Jenis-jenis garis dan pengunaannya

    Dalam penggambaran teknik, digunakan beberapa jenis garis yang digunakan sesuai dengan maksud dan tujuannya. Pada dasarnya, jenis-jenis garis dibagi menjadi 3 bentuk :

a. Garis nyata, yaitu garis kontinu

b. Garis gores, yaitu garis pendek-pendek dengan jarak antara

c. Garis bergores, yaitu garis gores panjang dengan garis gores pendek diantaranya

    Selain bentuk, harus diperhatikan juga ketebalan garis yang digunakan. Berdasarkan tebalnya, garis dibagi menjadi dua jenis, yaitu garis tebal dan garis tipis, dengan masing-masing kegunaannya. Di bawah ini adalah contoh dari penggunaan variasi garis dan tabel keterangannya

Gambar 1
Contoh penggunaan variasi jenis garis

Tabel jenis-jenis garis dan penggunaannya

Contoh lain penggunaan garis

2. PROYEKSI

         Proyeksi 2 dimensi adalah penerjemahan suatu benda bentuk 3 dimensi kedalam bentuk 2 dimensi, artinya benda tersebut digambarkan hanya dari salah satu sudut pandang, dan oleh sebab itu gambar proyeksi 2 dimensi hanya memiliki dua komponen ukuran , yaitu panjang dan lebar. Kekurangan satu elemen ukuran yang lain yaitu ukuran tinggi dikompensasi dengan di buatkan proyeksi dari sudut pandang yang lain yang dapat memperlihatkan ketinggian benda tersebut. Apabila benda yang hendak diproyeksikan memiliki kerumitan yang tinggi, tidak menutup kemungkinan gambar proyeksi yang dibuat menampilkan banyak sudut pandang. Gambar tampilan proyeksi 2 dimensi diusahakan menampilkan sesedikit mungkin pandangan dengan memperhatikan faktor kerapian dan kemudahan pembacaan gambar.

Konsep proyeksi

Konsep proyeksi

Mengapa kita membutuhkan lebih dari satu pandangan ?

Dalam pembuatan gambar teknik, ada kalanya satu pandangan tidak mencukupi untuk menerjemahkan suatu benda ke dalam gambar proyeksi 2 dimensi. Perhatikan gambar contoh di bawah;

Gambar 6. Pandangan depan suatu benda

Gambar 7. Alternatif bentuk

          Pada gambar 6 terlihat bahwa semua bentuk benda tersebut memiliki gambar proyeksi yang sama seperti gambar 3 (dilihat dari pandangan depan). Untuk mengetahui dengan pasti bagaimana bentuk benda yang sebenarnya, kita harus menambah gambar proyeksi tersebut dengan mengambil sudut  pandang yang lain, bisa 2 pandangan, 3 pandangan atau lebih, tergantung dari tingkat kerumitan yang dimiliki oleh benda tersebut. Peraturan dalam menentukan jumlah sudut pandang proyeksi adalah buatlah pandangan sesedikit mungkin, dengan menampilkan seluruh informasi yang diperlukan, dengan catatan keseluruhan gambar tersebut mudah dibaca semua orang (artinya lebih baik membuat gambar 3 pandangan dengan kondisi yang mudah dibaca daripada membuat gambar 2 pandangan dengan kondisi yang sulit dibaca).

Gambar proyeksi

         Dari gambar di atas terlihat bahwa untuk menerjemahkan benda 3d (gambar 7) diperlukan paling sedikit 2 pandangan, bisa terdiri dari bermacam kombinasi pandangan, bisa tediri dari pandangan depan + pandangan samping, atau pandangan depan + pandangan atas, atau yang lainnya sepanjang semua informasi bentuk tercakup dalam gambar proyeksi tersebut.

Berikut ini adalah contoh-contoh proyeksi dari benda-benda sederhana, dilanjutkan dengan soal-soal latihannya :

     Penguasaan gambar proyeksi diperlukan terutama untuk membuat gambar teknik, bukan untuk membaca gambar teknik, tetapi karena tingkat kesulitan dalam membuat gambar berada di bawah  tingkat kesulitan membaca gambar, maka pelajaran proyeksi sebaiknya dilakukan pada tahap awal pengajaran, untuk pendahuluan dalam pelatihan daya bayang dalam pembacaan bentuk gambar  3 dimensi (perspektif).

Sudut pandang proyeksi
Konsep lay out (tata letak) dalam penggambaran gambar teknik terdapat dua macam konsep, yang didasarkan pada sudut pandang gambar, yaitu :

1. Sudut pertama (1^st angle) atau proyeksi Eropa

2. Sudut ketiga (3^rd angle) atau proyeksi Amerika

SISTEM PNEUMATIK DAN HYDROLIK

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.

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:

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.)

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 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.

6. Klasifikasi Sistim Pneumatik………………………………….

Sistim elemen pada pneumatik memiliki bagian-bagian yang mempunyai fungsi berbeda. Secara garis besar sistim elemen pada pneumatik dapat digambarkan pada skema berikut :

7. Peralatan Sistem Pneumatik………………………………….

7.1 Kompressor (Pembangkit Udara Kempa)

Kompresor berfungsi untuk membangkitkan/menghasilkan udara bertekanan dengan cara menghisap dan memampatkan udara tersebut kemudian disimpan di dalam tangki udara kempa untuk disuplai kepada pemakai (sistem pneumatik). Kompressor dilengkapi dengan tabung untuk menyimpan udara bertekanan, sehingga udara dapat mencapai jumlah dan tekanan yang diperlukan. Tabung udara bertekanan pada kompressor dilengkapi dengan katup pengaman, bila tekanan udaranya melebihi ketentuan, maka katup pengaman akan terbuka secara otomatis.

Pemilihan jenis kompresor yang digunakan tergantung dari syarat-syarat pemakaian yang harus dipenuhi misalnya dengan tekanan kerja dan volume udara yang akan diperlukan dalam sistim peralatan (katup dan silinder pneumatik). Secara garis besar kompressor dapat diklasifikasikan seperti di bawah ini.

7.1.1 Klasifikasi Kompressor

Secara garis besar kompressor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu Positive Displacement kompressor, dan Dynamic kompressor, (Turbo), Positive Displacement kompressor, terdiri dari Reciprocating dan Rotary, sedangkan Dynamic kompressor, (turbo) terdiri dari Centrifugal, axial dan ejector, secara lengkap dapat dilihat dari klasifikasi di bawah ini:

7.1.1.1 Kompresor Torak Resiprokal (reciprocating kompressor)

Kompresor ini dikenal juga dengan kompresor torak, karena dilengkapi dengan torak yang bekerja bolak-balik atau gerak resiprokal. Pemasukan udara diatur oleh katup masuk dan dihisap oleh torak yang gerakannya menjauhi katup. Pada saat terjadi pengisapan, tekanan udara di dalam silinder mengecil, sehingga udara luar akan masuk ke dalam silinder secara alami. Pada saat gerak kompressi torak bergerak ke titik mati bawah ke titik mati atas, sehingga udara di atas torak bertekanan tinggi, selanjutnya di masukkan ke dalam tabung penyimpan udara. Tabung penyimpanan dilengkapi dengan katup satu arah, sehingga udara yang ada dalam tangki tidak akan kembali ke silinder. Proses tersebut berlangsung terus-menerus hingga diperoleh tekanan udara yang diperlukan. Gerakan mengisap dan mengkompressi ke tabung penampung ini berlangsung secara terus menerus, pada umumnya bila tekanan dalam tabung telah melebihi kapasitas, maka katup pengaman akan terbuka, atau mesin penggerak akan mati secara otomatis.

7.1.1.2 Kompresor Torak Dua Tingkat Sistem Pendingin Udara

Kompresor udara bertingkat digunakan untuk menghasilkan tekanan udara yang lebih tinggi. Udara masuk akan dikompresi oleh torak pertama, kemudian didinginkan, selanjutnya dimasukkan dalam silinder kedua untuk dikompresi oleh torak kedua sampai pada tekanan yang diinginkan. Pemampatan (pengompresian) udara tahap kedua lebih besar, temperatur udara akan naik selama terjadi kompresi, sehingga perlu mengalami proses pendinginan dengan memasang sistem pendingin. Metode pendinginan yang sering digunakan misalnya dengan sistem udara atau dengan sistem air bersirkulasi.

Batas tekanan maksimum untuk jenis kompresor torak resiprokal antara lain, untuk kompressor satu tingkat tekanan hingga 4 bar, sedangkan dua tingkat atau lebih tekanannya hingga 15 bar.

7.1.1.3 Kompresor Diafragma (diaphragma compressor)

Jenis Kompresor ini termasuk dalam kelompok kompresor torak. Namun letak torak dipisahkan melalui sebuah membran diafragma. Udara yang masuk dan keluar tidak langsung berhubungan dengan bagian-bagian yang bergerak secara resiprokal. Adanya pemisahan ruangan ini udara akan lebih terjaga dan bebas dari uap air dan pelumas/oli. Oleh karena itu kompressor diafragma banyak digunakan pada industri bahan makanan, farmasi, obat-obatan dan kimia.

Prinsip kerjanya hampir sama dengan kompresor torak.

perbedaannya terdapat pada sistem kompresi udara yang akan masuk ke dalam tangki penyimpanan udara bertekanan. Torak pada kompresor diafragma tidak secara langsung menghisap dan menekan udara, tetapi menggerakkan sebuah membran (diafragma) dulu. Dari gerakan diafragma yang kembang kempis itulah yang akan menghisap dan menekan udara ke tabung penyimpan.

7.1.1.4 Konpresor Putar (Rotary Compressor)

7.1.1.4.1 Kompressor Rotari Baling-baling Luncur

Secara eksentrik rotor dipasang berputar dalam rumah yang berbentuk silindris, mempunyai lubang-lubang masuk dan keluar.

Keuntungan dari kompressor jenis ini adalah mempunyai bentuk yang pendek dan kecil, sehingga menghemat ruangan. Bahkan suaranya tidak berisik dan halus dalam , dapat menghantarkan dan menghasilkan udara secara terus menerus dengan mantap. Balingbaling luncur dimasukkan ke dalam lubang yang tergabung dalam rotor dan ruangan dengan bentuk dinding silindris. Ketika rotor mulai berputar, energi gaya sentrifugal baling-balingnya akan melawan dinding. Karena bentuk dari rumah baling-baling itu sendiri yang tidak sepusat dengan rotornya maka ukuran ruangan dapat diperbesar atau diperkecil menurut arah masuknya (mengalirnya) udara.

7.1.1.5 Kompresor Sekrup (Screw)

 Kompressor Sekrup memiliki dua rotor yang saling berpasanganatau bertautan (engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk cembung, sehingga dapat memindahkan udara secara aksial ke sisi lainnya. Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan. Jika roda-roda gigi tersebut berbentuk lurus, maka kompressor ini dapat digunakan sebagai pompa hidrolik pada pesawat-pesawat hidrolik. Roda-roda gigi kompressor sekrup harus diletakkan pada rumah-rumah roda gigi dengan benar sehingga betul-betul dapat menghisap dan menekan fluida.

7.1.1.6 Kompressor Root Blower (Sayap Kupu-kupu)

Kompressor jenis ini akan mengisap udara luar dari satu sisi ke sisi yang lain tanpa ada perubahan volume. Torak membuat penguncian pada bagian sisi yang bertekanan. Prinsip kompresor ini ternyata dapat disamakan dengan pompa pelumas model kupu-kupu pada sebuah motor bakar. Beberapa kelemahannya adalah: tingkat kebocoran yang tinggi. Kebocoran terjadi karena antara baling-baling dan rumahnya tidak dapat saling rapat betul. Berbeda jika dibandingkan dengan pompa pelumas pada motor bakar, karena fluidanya adalah minyak pelumas maka film-film minyak sendiri sudah menjadi bahan perapat antara dinding rumah dan sayap-sayap kupu itu. Dilihat dari konstruksinya, Sayap kupu-kupu di dalam rumah pompa digerakan oleh sepasang roda gigi yang saling bertautan juga, sehingga dapat berputar tepat pada dinding.

7.1.1.7 Kompresor Aliran (turbo kompressor)

Jenis kompresor ini cocok untuk menghasilkan volume udara yang besar. Kompresor aliran udara ada yang dibuat dengan arah masuknya udara secara aksial dan ada yang secara radial. Arah aliran udara dapat dirubah dalam satu roda turbin atau lebih untuk menghasilkan kecepatan aliran udara yang diperlukan. Energi kinetik yang ditimbulkan menjadi energi bentuk tekanan.

7.1.1.8 Kompressor Aliran Radial

Percepatan yang ditimbulkan oleh kompressor aliran radial berasal dari ruangan ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang masuk pertama udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu. Bila kompressornya bertingkat, maka dari tingkat pertama udara akan dipantulkan kembali mendekati sumbu. Dari tingkat pertama masuk lagi ke tingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat sesuai yang dibutuhkan. Semakin banyak tingkat dari susunan sudu-sudu tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara yang dihasilkan. Prinsip kerja kompressor radial akan mengisap udara luar melalui sudu-sudu rotor, udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap lalu dikompressi dan akan ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan hingga tekanannya sesuai dengan kebutuhan.

7.1.1.9 Kompresor Aliran Aksial

Pada kompresor aliran aksial, udara akan mendapatkan percepatan oleh sudu yang terdapat pada rotor dan arah alirannya ke arah aksial yaitu searah (sejajar) dengan sumbu rotor. Jadi

pengisapan dan penekanan udara terjadi saat rangkaian sudu-sudu pada rotor itu berputar secara cepat. Putaran cepat ini mutlak diperlukan untuk mendapatkan aliran udara yang mempunyai tekanan yang diinginkan. Teringat pula alat semacam ini adalah seperti kompresor pada sistem turbin gas atau mesin-mesin pesawat terbang turbo propeller. Bedanya, jika pada turbin gas adalah menghasilkan mekanik putar pada porosnya. Tetapi, pada kompresor ini tenaga mekanik dari mesin akan memutar rotor sehingga akan menghasilkan udara bertekanan.

7.1.2 Penggerak Kompresor

Penggerak kompressor berfungsi untuk memutar kompressor, sehingga kompressor dapat bekerja secara optiomal. Penggerak kompressor yang sering digunakan biasanya berupa motor listrik dan motor bakar seperti gambar 12. Kompressor berdaya rendah menggunakan motor listrik dua phase atau motor bensin. sedangkan kompressor berdaya besar memerlukan motor listrik 3 phase atau mesin diesel. Penggunaan mesin bensin atau diesel biasanya digunakan bilamana lokasi disekitarnya tidak terdapat aliran listrik atau cenderung non stasioner. Kompresor yang digunakan di pabrik-pabrik kebanyakan digerakkan oleh motor listrik karena biasanya terdapat instalasi listrik dan cenderung stasionar (tidak berpindah-pindah).

7.2 Unit Pengolahan Udara Bertekanan (Air Service Unit)

Udara bertekanan (kempa) yang akan masuk dalam sistem pneumatik harus harus diolah terlebih dahulu agar memenuhi persyaratan, antara lain; a) tidak mengandung banyak debu yang dapat merusak keausan komponen-komponen dalam sistem pneumatik, b) mengandung kadar air rendah, kadar air yang tinggi dapat merimbulkan korosi dan kemacetan pada peralatan pneumatik,

c) mengandung pelumas, pelumas sangat diperlukan untuk mengurangi gesekan antar komponen yang bergerak seperti pada katup-katup dan aktuator.

Secara lengkap suplai udara bertekanan memiliki urutan sebagai berikut: Filter udara, sebelum udara atmosfer dihisap kompresor, terlebih dahulu disaring agar tidak ada partikel debu yang merusak kompresor. Kompresor digerakkan oleh motor listrik atau mesin bensin/diesel tergantung kebutuhan. Tabung penampung udara bertekanan akan menyimpan udara dari kompresor, selanjutnya melalui katup saru arah udara dimasukan ke FR/L unit, yang terdiri dari Filter, Regulator dan Lubrication/pelumasan agar lebih memenuhi syarat. Setelah memenuhi syarat kemudian baru ke sistim rangkaian pneumatik, seperti tertera dalam bagan di bawah ini:

7.2.1 Peralatan Pengolahan Udara Bertekanan

Pengolahan udara bertekanan agar memenuhi persyaratan diperlukan peralatan yang memadai, antara lain :

• Filter Udara (air filter), berfungsi sebagai alat penyaring udara yang diambil dari udara luar yang masih banyak mengandung kotoran. Filter berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel

yang terbawa seperti debu, oli residu, dsb.