November 1, 2014

PENGENALAN KEPADA PNEUMATIK (SISTEM PNEUMATIK)




1.0 PENGENALAN
Sebaik sahaja Pneumatik diperkenalkan di Amerika Syarikat, ia mengambil masa yang agak lama untuk diperkenalkan kepada negara-negara lain terutamanya Eropah.

Pneumatik telah pun digunakan secara meluas di Amerika Syarikat iaitu sebelum Perang Dunia II. Jenis injap kawalan arah yang digunakan pada masa itu ialah jenis ‘spool valve’ dengan operasi elektro-magnetik kawalan terus. Selepas itu ‘plane slide valve’ diperkenalkan, di mana angin ekzos petunjuk dikeluarkan melalui sebuah solenoid valve 2/2 yang kecil. Pada kedua-dua perkara yang disebut di atas, pengawalan adalah menggunakan elektrik dengan litar relay. Dengan adanya ramai juru elektrik, tidaklah menjadi masalah untuk membina kabinet kawalan yang agak baik.
Di Eropah, pneumatic hanya diperkenalkan selepas Perang Dunia II, dimana pada masa tersebut Eropah mengalami zaman kemelesetan. Dengan ini, ia tidak mempunyai teknologi yang tinggi untuk pembuatan injap tanpa ‘seal’, seperti yang digunakan di Amerika Syarikat sebelum perang berlaku. Dengan itu pengeluaran yang pertamanya adalah agak mudah dan injap ‘popet’ banyak dikeluarkan. Injap kuasa popet hanya boleh beroperasi dengan piston pneumatik. Untuk mengatasi daya operasi angin yang tinggi, kawalan pneumatik dimajukan. Selain daripada itu, pemanduan solenoid pada masa itu tidaklah mempunyai reliability yang baik. Untuk mengelakkan penyambungan lemah di antara kawalan elektrik dan kuasa pneumatik, kawalan pneumatik sahaja dimajukan ke tahap yang lebih tinggi di Eropah, menggantikan operasi pemanduan solenoid dan kawalan elektrik.
Pada tahun 1960an, teknologi baru dari Amerika Syarikat diperkenalkan pada semua negara perindustrian di dunia iaitu “Fluidics” dan teknologi pneumatic switching (tanpa alatan bergerak). Kedua-dua prinsip utama ini, yang diasaskan dari “Wall Attachment” (Coanda Effect) dan “Turbulence Amplifiers”, lenyap sebaik sahaja ia diperkenalkan tanpa mendapat peranan yang agak popular. Salah satu sebab kejatuhan projek ini ialah kos kawalan elektrik pada masa itu sangat tinggi. Selain daripada itu, pengetahuan dan komponen adalah berkurangan untuk membina bekalan fluidics yang sesuai. Pada masa sekarang, solenoid yang beroperasi mempunyai reliability yang tinggi dan tahan lama.

1.1 KOMPONEN SISTEM PNEUMATIK

Tahukah anda apa yang dikatakan sistem pneumatik?. Pneu merupakan perkataan yang berasal dari Greek yang bermaksud angin, manakala matik pula merujuk kepada kuasa. Oleh itu, sistem pneumatik bolehlah ditafsirkan sebagai sistem yang digerakkan oleh kuasa angin.
Sistem pneumatik menggunakan udara termampat sebagai media pemindahan kuasa. Udara termampat adalah udara sekeliling yang telah dimampatkan dengan menggunakan pemampat udara kendalian motor elektrik.
Sistem pneumatik banyak digunakan dalam industri pemasangan komponen elektronik, mesin memproses makanan, alat pneumatik seperti mesin gerudi, motor udara dan lain-lain. Sebagai contoh, sistem pneumatik juga digunakan oleh bas pada sistem pintu automatiknya dan juga pada bahagian brek. Gambarajah blok komponen sistem pneumatik adalah seperti dalam gambarajah 1.1 di bawah ;
SUMBER :
SMC Pneumatic
clip_image008clip_image010
Gambarajah 1.1 : Blok komponen Sistem Pneumatik
1.1.1 Pemampat Udara
Berfungsi untuk mengumpulkan udara dan memampatkannya dari tekanan udara kasa ketekanan tertentu. Contohnya Pemampat Putaran dan Pemampat salingan.
1.1.2 Pengering Udara
Berfungsi untuk mengeringkan udara yang telah dimampatkan daripada wap air sebelum udara dihantar ke sistem untuk mengelakkan komponen pneumatik dari berkarat. Contohnya Pengeringan Serapan dan Pengeringan Jerapan.
1.1.3 Penerima Udara
Berfungsi untuk menyimpan udara yang telah dimampat dan dikeringkan sebelum dihantar ke sistem. Penerima udara juga dikenali sebagai tabung udara. Ia juga boleh mengawal tekanan angin yang terdapat di dalamnya.
1.1.4 Unit Servis
Unit servis terdiri dari tiga komponen iaitu pengatur tekanan, tolok tekanan dan pelincir. Ianya berfungsi untuk mengawal tekanan dan melincirkan udara sebelum dihantar ke sistem.
1.1.5 Injap Kawalan Arah
Ianya berfungsi untuk mengawal arah gerakan penggerak.

1.1.6 Penggerak

Ianya merupakan komponen terakhir yang terdapat dalam sistem ini. Berfungsi untuk melakukan kerja sebagaimana yang telah dikehendaki. Terdapat pelbagai jenis penggerak seperti rod keluar masuk, putaran dan nyalaan.

1.2 KEBAIKAN SISTEM PNEUMATIK

clip_image011
Di antara kebaikan sistem pneumatik adalah seperti di bawah :-
clip_image012 Mudah disalurkan untuk jarak yang jauh dan mudah disimpan. Iaitu kebolehdapatannya tidak terbatas.
clip_image012[1] Udara tidak tertakluk kepada suhu dan tidak mudah terbakar.
clip_image012[2] Dapat menyediakan cara yang berkesan untuk pendaraban daya, mudah diselaraskan dan tiada masalah beban.
clip_image012[3] Udara dapat menyediakan kebolehlenturan dalam kawalan mesin
clip_image012[4] Dapat memberikan sambutan yang cepat untuk memulakan dan memberhentikan kawalan.
clip_image012[5] Udara tidak memerlukan aliran balik.
clip_image012[6] Udara adalah bersih, kebocorannya tidak akan mencemarkan persekitaran.
clip_image012[7] Isipadu udara rendah, jadi pergerakannya lebih laju berbanding dengan minyak hidraulik.
clip_image012[8] Komponen sistem pneumatik mudah dibina jika dibandingkan dengan sistem lain.

1.3 KEBURUKAN SISTEM PNEUMATIK

clip_image013
Keburukan sistem pneumatik pula adalah seperti di bawah :-
clip_image014 Udara termampat memerlukan persediaan sistem yang teliti.
clip_image014[1] Udara yang terkeluar dari proses pemampatan mengeluarkan bunyi yang bising.
clip_image014[2] Walaupun kos penyenggaraannya rendah tetapi kos penyediaannya tinggi
(untuk membuang bahan cemar).
clip_image014[3] Keperluan dayanya terhad, hanya dari 20 kN – 30 kN.
clip_image014[4] Kebolehmampatan tidak dapat menghasilkan kelajuan piston yang malar dan seragam.
clip_image014[5] Untuk menjadi sumber kuasa, udara termampat boleh dikatakan mahal.
clip_image014[6] Ianya menggunakan banyak paip.


clip_image016
AKTIVITI 1a
UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM ANDA MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA.
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.
SELAMAT MENCUBA……clip_image018
Soalan 1a-1
Lengkapkan gambarajah blok sistem pneumatik di bawah.
clip_image019
Soalan 1a-2
Bagi setiap pernyatan di bawah, sila tandakan (Ö ) pada ruang betul atau salah yang disediakan
Betul Salah Pernyataan
Unit servis terdiri dari empat komponen pengatur tekanan, tolok tekanan,penapis tekanan dan pelincir.
Injap kawalan berfungsi untuk mengawal arah pergerakan penggerak
Sistem pneumatik memerlukan aliran pergi dan balik
Sekiranya kebocoran sistem pneumatik berlaku ianya akan mencemarkan alam sekitar
Udara termampat adalah murah untuk dijadikan sebagai sumber kuasa
Sistem pemampat memerlukan persediaan sistem yang teliti
Keperluan daya yang digunakan ialah antara 50 kN hingga 60 kN


clip_image021
Jawapan 1a-1
clip_image022
Jawapan 1a-2
Betul Salah Pernyataan
Ö Unit servis terdiri dari empat komponen pengatur tekanan, tolok tekanan,penapis tekanan dan pelincir.
Ö Injap kawalan berfungsi untuk mengawal arah pergerakan penggerak
Ö Sistem pneumatik memerlukan aliran pergi dan balik
Ö Sekiranya kebocoran sistem pneumatik berlaku ianya akan mencemarkan alam sekitar
Ö Udara termampat adalah murah untuk dijadikan sebagai sumber kuasa
Ö Sistem pemampat memerlukan persediaan sistem yang teliti
Ö Keperluan daya yang digunakan ialah antara 50 kN hingga 60 kN



clip_image023

1.4 SIMBOL-SIMBOL PIAWAI BAGI KOMPONEN PNEUMATIK
Simbol piawai ISO bagi komponen-komponen sistem pneumatik adalah seperti di bawah:-
KOMPONEN KETERANGAN SIMBOL
Pemampat pneumatik Sesaran tetap
Silinder pneumatik tindakan searah Tanpa pegas
Kembalikan pegas
Silinder pneumatik tindakan dua arah Satu rod
Dua rod
Injap 2/2 Dua liang tertutup
Dua liang terbuka
KOMPONEN KETERANGAN SIMBOL
Injap 3/2 Liang masuk tertutup
Liang masuk terbuka
Injap 4/2 Dua arah aliran
(satu ekzos)
Gerakan insani Am
Butang tekan
Tuil
Injak
clip_image024
Gerakan mekanik
Penguling
KOMPONEN KETERANGAN SIMBOL
clip_image025clip_image026clip_image027
Injap kawalan aliran
Kawalan aliran bolehubah
Kawalan aliran satu arah sahaja
Kawalan aliran bolehubah bagi satu arah sahaja
clip_image028
Pengatur tekanan
Bolehubah
Gerakan pneumatik Tekanan pada injap padu
clip_image029
Tekanan secara terus clip_image030
KOMPONEN KETERANGAN SIMBOL
Gerakan elektrik dengan solenoid satu gelung Dengan solenoid satu gegelung
Injap sehala Tanpa pegas
Dengan pegas
Penyeyap
Penapis Tanpa pengasing air
Dengan penapis air clip_image031
Pengering udara
KOMPONEN KETERANGAN SIMBOL
Alat pelincir
Tolok tekanan
Punca udara dari pemampat
Saluran udara
Saluran panduan pneumatik
Sambungan saluran clip_image032

clip_image016[1]
clip_image033
Soalan 1b-1
Pada ruangan di sebelah kanan bagi setiap unit di bawah lukiskan simbol pneumatik yang berkenaan.
Unit Simbol
Pemampat udara
Silinder pneumatik tindakan searah tanpa pegas
Silinder pneumatik tindakan searah berpegas

Injap 2/2 dua liang tertutup

Pengatur tekanan bolehubah


clip_image034
Jawapan 1b-1
Unit Simbol
clip_image035Pemampat udara
clip_image036Silinder pneumatik tindakan searah tanpa pegas
clip_image037Silinder pneumatik tindakan searah berpegas
clip_image038Injap 2/2 dua liang tertutup

clip_image039Pengatur tekanan bolehubah

PENILAIAN KENDIRI

clip_image041
clip_image042

UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA…!
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.
1. Apakah yang dimaksudkan dengan PNEUMATIK dan bagaimana sistem ini
berfungsi?
2. Lakarkan gambarajah blok secara ringkas tentang sistem pneumatik.

3. Berikan EMPAT contoh industri yang menggunakan sistem pneumatik.

4. Nyatakan LIMA kebaikan sistem pneumatik.
5. Nyatakan LIMA keburukan sistem pneumatik.
clip_image043
clip_image045
TAHNIAH!
ANDA TELAH BERJAYA MENCAPAI OBJEKTIF DAN LAYAK UNTUK MENERUSKAN UNIT YANG
SETERUSNYA.



1. Pneu merupakan perkataan yang berasal dari Greek yang bermaksud angin, manakala matik pula merujuk kepada kuasa. Oleh itu sistem pneumatik bolehlah ditafsirkan sebagai sistem yang digerakkan oleh angin. Sistem pneumatik menggunakan udara termampat sebagai media pemindahan kuasa. Udara termampat adalah udara sekeliling yang telah dimampatkan dengan menggunakan pemampat udara kendalian motor elektrik.
2.
clip_image046

3. Empat contoh industri yang menggunakan sistem pneumatik ialah :-
a. industri pemasangan komponen elektronik
b. alat pneumatik seperti mesin gerudi
c. mesin memproses makanan
d. motor udara

4. Lima kebaikan sistem pneumatik

a. Mudah disalurkan untuk jarak yang jauh dan mudah disimpan.Kebolehdapatannya tidak terbatas.
b. Udara tidak tertakluk kepada suhu dan tidak mudah terbakar.
c. Dapat menyediakan cara yang berkesan untuk pendaraban daya, mudah diselaraskan dan tiada masalah beban.
d. Udara dapat menyediakan kebolehlenturan dalam kawalan mesin
e. Dapat memberikan sambutan yang cepat untuk memulakan dan memberhentikan kawalan.

5. Lima keburukan sistem pneumatik

a. Udara termampat memerlukan persediaan sistem yang teliti
b. Udara yang terkeluar dari proses pemampatan mengeluarkan bunyi yang bising.
c. Walaupun kos penyenggaraan rendah tetapi kos penydiaannya tinggi
d. Keperluan dayanya terhad, hanya dari 20 kN – 30 kN.
e. Kebolehmampatan tidak dapat menghasilkan kelajuan piston yang malar dan seragam.