LP Pneumatis

7/31/2019 LP Pneumatis

1/10

Abstrak

Sistem pneumatis adalah sebuah sistem tenaga fluida yang memindahkan dan mengontrol energi yangmenggunakan gaya tekan fluida di dalam suatu tabung. Dalam sistem pneumatik, energi disimpan dalamkeadaan potensial dalam bentuk kompresi udara. Kerja energi (energi kinetik dan tekanan) hasil dalam sistem

pneumatik saat udara tekan diperbolehkan untuk memperluas. Tujuan dari percobaan sistem pneumatis adalahagar praktikan dapat merangkai suatu sistem pneumatis sederhana, dapat mengerti bagaimana cara kerjasuatu sistem yang telah dirangkai, dan dapat mengoperasikan sistem. Percobaan ini menggunakan alat-alatseperti Valve,pipa fleksibel, manifold, kompresor, air receiver, stopwatch, low control, pressure gauge serta duajenis aktuator, single acting yang hanya dapat menghasilkan tenaga dari satu arah dan double acting yangdapat menghasilkan tenaga dari gerak berlawanan arah. Pada percobaan ini, variabel manipulasi adalahtekanan (P) dan bukaan katup, sementara variabel control adalah waktu (t). Pada kapal, sistem pneumatisumumnya digunakan pada starting air system, sea chest blower, turbo charger, hydrophore, dan quick closevalve.

Pneumatically system is a system that removes the fluid power and control energy use compression forcefluid within a tube. In a pneumatic system, energy is stored in a potential state in the form of compressed air.Work energy (kinetic energy and pressure) results in a pneumatic system when compressed air is allowed to

expand. The purpose of the experiment system is to assemble a simple pneumatically system, to understandhow to work a system that has been assembled, and can operate the system. These experiments use toolssuch as Valve, flexible pipes, manifolds, compressors, air receivers, stopwatch, flow control, pressure gaugeand two types of actuators, single acting that can only produce power from one direction and double-actingwhich can generate power from motion opposite direction. In this experiment, the manipulated variable is thepressure (P) and opening the valve, while the control variable is time (t). On the ship, pneumatically sostemgenerally used in starting the water system, sea chest blower, turbo charger, hydrophore, and a quick closevalve.


2/10

BAB I

DASAR TEORI

Sistem pneumatis merupakan salah satu sistem yang menggunakan media fluida kerja untukmenghasilkan tenaga. Fluida kerja berupa udara yang dimampatkan yang berfungsi untuk memindahkan danmengontrol energi yang dikonversi menjadi gaya tekan fluida di dalam suatu tabung yang dinamakan Actuator.(Tim Laboratorium Mesin Fluida dan Sistem, Modul Praktikum Mesin Fluida dan Sistem.2012)

Pada sistem pneumatis ini sifat fluidanya adalah compressibel. Hal ini dikarenakan fluida dapatdimampatkan pada suatu ruang tertentu untuk mendapatkan tekanan gas yang lebih tinggi. Proses kompresidapat dilakukan dengan tiga cara berikut :

1. Kompresi Isotermal :

Bila suatu gas dikompresikan, maka ini berarti ada energi mekanik yang diberikan dari luar kepada gas. Energi

ini diubah menjadi energi panas sehingga temperatur gas akan naik jika tekanan semakin tinggi. Namun jika

proses kompresi ini diikuti dengan pendinginan untuk mengeluarkan panas yang terjadi, temperatur dijaga

tetap.

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://4.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SpzQJiUr7nI/AAAAAAAAAKU/jhCdZu-3rFo/s320/hukum-pertama-termodinamika-

9.jpg&imgrefurl=http://www.basistik.com/2011_06_14_archive.html&usg=__SGD6krRlsIYaDG6-

xiMDtwQccBs=&h=231&w=280&sz=7&hl=id&start=4&sig2=qVgubnEpyf8xsETxK37hvw&zoom=1&tbnid=z6G2

Ay8OxomRJM:&tbnh=94&tbnw=114&ei=8iqaT8jSKoXorQf1kYiZDg&itbs=1

Keterangan :

P : tekanan (kg

V : volume (m3)

(pompa dan kompresor; Ir.Sularso, Msme, tahun 2000)hal 181

2. Kompresi Adiabatik :

Jika silinder diisolasi secara sempurna terhadap panas, maka kompresi akan berlangsung tanpa ada

panas yang keluar dari gas atau masuk kedalam gas. Dalam praktek proses adiabatik tidak pernah terjadi

secara sempurna karena isolasi terhadap silinder tidak pernah sempurna.

tetapvPvP 2211


3/10

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_JY4AeoJG-

vE/TL1ZHy3jvdI/AAAAAAAAACE/HgzPRDc1MiM/s400/hukum-kedua-termodinamik-5.jpg&imgrefurl=http://tech-

mesin.blogspot.com/2010/10/gambar-siklus-otto-dan-siklus-diesel.html&usg=__sIE_zm7Zvj7JBu5rULDIFzCc-

Mg=&h=210&w=224&sz=6&hl=id&start=14&sig2=9ZWh0cE_KdHOunf-

5UcnzQ&zoom=1&tbnid=AwXm5PFedmxj0M:&tbnh=101&tbnw=108&ei=NiuaT6n3MoPIrQeig6SYDg&itbs=1

Keterangan :

P : tekanan (kg

V : volume (m3)

K : indeks adiabatik


3. Kompresi Politropik :

Kompresi pada kompresor yang sesungguhnya bukan merupakan proses isotermal, karena ada kenaikan

temperatur. Namun juga bukan proses adiabatik karena ada panas yang dipancarkan keluar. Jadi proses

kompresi yang sesungguhnya ada diantara keduanya.


Keterangan :

P : tekanan (kg

V : volume (m3)

n : indeks politropik

a) Persamaan Yang Digunakan Pada Sistem Pneumatis :

Hukum Boyle

Disebutkan bahwa pada temperatur konstan, tekanan yang diberikan pada massa atau gas sebanding

dengan volumenya. Dalam perumusan dapat ditulis dengan :

P1.V1 = P2.V2

(fisika dasar 1,dosen FMIPA ITS,hal 194)

Dengan : P1 dan P2 = tekanan ( Pa atau N/m )

V1 dan V2 = volume ( m )

Hukum Charles

kkvPvP2211

nnvPvP2211
http://lh5.ggpht.com/_r5-yFdSX5kk/TCc3ytJvN8I/AAAAAAAAAEk/mm-yaeGsITU/s1600-h/Grafik%20Hukum%20Boyle%20TKG%201%20@%20www.i-sedna.blogspot.com[24].png


4/10

Telah diketahui bahwa selain ditentukan oleh tekanan, volume gas dalam ruang tertutup jugadipengaruhi oleh suhu. Jika suhu gas dinaikkan, maka gerak partikel-partikel gas akan semakin cepat sehinggavolumenya bertambah. Apabila tekanan tidak terlalu tinggi dan dijaga konstan, volume gas akan bertambahterhadap kenaikan suhu. Disebutkan bahwa pada temperature yang konstan massa gas akan meningkat 1/273dari volumenya untuk setiap kenaikan temperatur dalam celcius.Hubungan tersebut dinyatakan sebagai berikutApabila tekanan gas yang berada dalam ruang tertutup dijaga konstan, maka volume gas berbanding lurusdengan suhu mutlaknya.


Grafik di atas menunjukkan hubungan volume gas dan suhu mutlak, yang merupakan garis lurus yang

melewati titik asal. Ini berarti sampai pendekatan yang baik, volume gas dengan jumlah tertentu berbanding

lurus dengan suhu mutlak ketika tekanan dijaga konstan. Pernyataan tersebut dikenal sebagai Hukum Charles.


5/10

Hukum Gay LussacDisebutkan bahwa pada temperature yang konstan volume dari gas akan meningkat sebanding dengan

temperaturnya. Dalam perumusan dapat ditulis dengan :


Dengan : T1 dan T2 = Suhu ( C )

V1 danV2 = volume ( m )

b) Komponen Komponen Pada Sistem Pneumatis :

1. Komponen Kompresor

Saringan Udara (Filter)

Standar filter adalah kombinasi dari pemisah udara dan benda asing lainnya. Jika udara yang dihisapkompressor mengandung banyak debu maka silinder dan cincin torak akan cepat aus bahkan dapatterbakar.Karena itu perlu diperlengkapi dengan saringan udara yang dipasang pada sisi isapnya..

Pengering Udara (Air Dryer)

Jika udara yang keluar dari system pneumatic masih perlu dikeringkan secara lebih sempurna. Ada duatipe yang paling umum yaitu jenis pendinginan (refrijerasi ) dan jenis pengeringan (adsorpsi).Jenis pendinginandipergunakan jika titik embun akhir yang diperlukan adalah lebih tinggi dari 2

0C pada tekanan di pipa luar.

Pengering jenis adsorpsi mempergunakan desikan (bahan kimia yang dapat menyerap uap air padapermukaannya) untuk menyerap uap air dari udara.Tipe ini terutama dipakai untuk proses-proses yangmemerlukan titik embun lebih rendah dari -40

0C pada tekanan udara yang bersangkutan. Pengering adsorpsi

dapat memberikan efek pengeringan yang lebih tinggi dari pada pengering jenis pendinginan ,namun biayaoperasinya lebih tinggi. (Ir. Sularso, 2000, Pompa dan kompresor, hal 232)

2. Mesin Pneumatis

Mesin pneumatis memiliki beberapa komponen kerja sebagai berikut :

a. Actuator

Actuator merupakan suatu alat yang dapat merubah gaya tekan fluida menjadi energy gerak

b. Power Valve

Power valves ini merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengatur sistem gerakan pada actuator.

c. Directional Control Valves

Directional Control Valves merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengontrol arah aliran

c) Sistem Gerak yang bekerja pada Sistem Pneumatis

1. Single acting motion :Pada sistem gerak ini aktuator dikombinasikan dengan directional control valves dan pressure tools

yang menghasilkan satu arah gerak saja.2. Double acting motion :

Pada sistem gerak ini aktuator dikombinasikan dengan directional control valves dan pressure toolsyang dapat menghasilkan dua arah gerak yang berlawanan

d) Kelebihan dan Kekurangan Sistem pneumatik

2

1

2

1

T

T

V

V


6/10

Sistem pneumatik memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan diantaranya adalah sebagai berikut :

- Murah karena media yang digunakan adalah udara dapat diperoleh di alam bebas.

- Praktis karena rangkaiannya tidak rumit atau sederhana

- Tenaga yang dihasilkan besar.

- Tidak memerlukan pendingin

- Menimbulkan suara ketika system ini bekerja.

- Lebih cepat kehilangan tenaga karena media yang digunakan adalah gas.

- Kebocoran sulit dideteksi karena fluida yang dipakai

e) Aplikasi Sistem Pneumatis :

-hari

o Pintu kereta dan bus

o Untuk bor-bor pada perbaikan jalan dan pembangunan gedung

o Untuk bor-bor kecepatan tinggi pada kedokteran gigi

o Rem pneumatik pada kereta dan kendaraan niaga

o Pada proses pengolahan bahan

o Pembuatan komponen mesin

o Pemasangan , pengisian , pengepakan

o Hydrophore

o Quick close valve

o Sea Chest blower

o Starting Engine


7/10

BAB II

TAHAPAN PRAKTIKUM

2.1 Tujuan Praktikum : Praktikan memahami prinsip dasar kerja sistem pneumatis

Praktikan mampu merangkai dan menjalankan sistem pneumatis sederhana

Praktikan mengetahui dan memahami komponen-komponen sistem pneumatis

2. 2 Peralatan Praktikum :

1. Actuator : mengubah gaya tekan fluida gas menjadi energi mekanik2. Valve : mengatur aliran fluida

Valve yang digunakan dalam praktikum ini adalah

o 5/2 handlaver valve : 1 buah

o 3/2 handlaver valve : 1 buah

3. Pipa fleksibel : tempat mengalirnya fluida4. Manifold : mendistribusikan aliran fluida

5. Kompressor : memampatkan gas atau udara

6. Air receiver : menampung udara bertekanan dari kompresor7. Stopwatch : mengukur waktu8. Pressure gauge : pengukur tekanan

9. Flow control : pengaturan aliran fluida

10.Penggaris : untuk mengukur panjang aktuator

2. 3 Gambar Rangkaian Praktikum :

a. Percobaan1 Actuator Single Action


8/10

b. Percobaan2 Actuator Double Action

2.4 Prosedur Praktikum :

a) Merangkai rangkaian aktuator single acting :

1. Alat dirangkai sesuai dengan gambar rangkaian.

2. Kompresor dihidupkan.

3. Control valve dibuka(dengan bukaan divariasi). Variasi bukaan ditentukan oleh greder.

4. Dilakukan percobaan dengan tekanan divariasi dari kompresor (tekanan A) dengan dibuka control valve.Variasi tekanan ditentukan oleh greder.

5. Dicatat nilai tekanan yang masuk ke sistem (tekanan B) dan tekanan yang masuk aktuator (tekananC).

6. Dicatat lama waktu aktuator keluar.

b) Merangkai rangkaian aktuator double acting :

1. Alat dirangkai sesuai dengan gambar rangkaian.

2. Kompresor dihidupkan.

3. Control valve dibuka(dengan bukaan divariasi). Variasi bukaan ditentukan oleh greder.


9/10

4. Dilakukan percobaan dengan tekanan divariasi dari kompresor (tekanan A) dengan dibukanya control valve.Variasi tekanan ditentukan oleh greder.

5. Dicatat nilai tekanan yang masuk ke sistem (tekanan B). Dan tekanan yang masuk aktuator (tekanan C)pada saat aktuator masuk dan keluar.

6. Dicatat lama waktu aktuator masuk dan keluar.

BAB III

ANALISA DATA

3.1 Tabel perhitunganDari percobaan yang telah dilakukan didapatkan data-data sebagai berikut :

a. Sistem actuator single acting

Keterangan :

Tekanan A = tekanan dari receiver

Tekanan B = tekanan yang masuk sistem

Tekanan C = tekanan yang masuk actuator

b. Sistem actuator double acting

Keterangan :

Tekanan A = tekanan dari receiver


10/10

Tekanan B = tekanan yang masuk system

Tekanan C = tekanan yang masuk ke actuator ( input dan output )

3.2 Analisa Data

Dalam analisa data dilakukan perhitungan untuk mencari parameter parameter yang nantinya di

gunakan dalam grafik perbandingan. Parameter-parameter yang di cari adalah Gaya (F), Tekanan (P), dan

Kecepatan (v).

1) Single Acting Grafik :

a. Perbandingan tekanan (P) dengan gaya (F)

b. Perbandingan tekanan (P) dan waktu (t)

c. Perbandingan tekanan (P) dan kecepatan (v)

2) Double Acting Grafik :

Perbandingan tekanan masuk (Pin) dan keluar (Pout)

Perbandingan tekanan (P) dan gaya (masuk dan keluar)

Perbandingan tekanan (P) dan luasan (masuk dan keluar)

Perbandingan tekanan (P) dan waktu (masuk dan keluar)

Perbandingan tekanan (P) dan kecepatan (masuk dan keluar)

Perbandingan bukaan flow kontrol dan tekanan

LP Pneumatis

Documents

Transcript of LP Pneumatis