3.2kawalan Pneumatik.docx

SISTEM KAWALAN PNEUMATIK PENGENALAN SISTEM KAWALAN PNEUMATIK Sistem kawalan pneumatik ditakrifkan sebagai bahan tara paling cekap untuk menghantar isyarat dan kuasa, bendalir sama ada cecair atau gas. Mempunyai penggunaan yang meluas dalam sesebuah industri. Dalam bidang kejuruteraan, istilah pneumatik bermaksud sistem bendalir yang menggunakan udara atau gas manakala hidraulik menggunakan minyak. Pneumatik adalah sistem yang digerakkan dengan menggunakan media udara bertekanan. Perkembangan teknologi yang berterusan telah menunjukkan pembangunan yang drastik dalam sistem kawalan pneumatik tekanan rendah bagi sistem kawalan dalam industri. Antara faktornya ialah tahan letupan, kepermudahan dan mudah disenggara. Pperancangan dan pembangunannya dalam bidang automasi membolehkan sistem ini beroperasi untuk menggantikan kerja manusia. Penggunaan Sistem Kawalan Pneumatik i. Proses perindustrian ii. Sistem kawalan kedudukan dan kelajuan iii. Sistem brek kenderaan, hon dan hentakan iv. Sistem penyemburan air, lift dan pintu automatik FUNGSI SISTEM KAWALAN PNEUMATIK Sistem kawalan pneumatik ialah satu sistem yang menggunakan udara yang di mampatkan untuk menghasilkan daya / tenaga untuk menjalankan kerja. Sistem pneumatik banyak di dapati dalam sistem perindustrian seperti industri makanan, petrokimia dan industri yang menggunakan robotik. Secara amnya sistem pneumatik memerlukan: • Bekalan udara mampat • Injap kawalan • Tiub penghubung • Pemindah aruh (Transducer)

KOMPONEN SISTEM KAWALAN PNEUMATIK • Compressed air supply system • Main line distribution system • Branch lines • Fitting and tubing • Cylinder and valves • Process solenoid • Sensors • Controllers • Actuators • Pressure switch KEBAIKAN SISTEM KAWALAN PNEUMATIK BERBANDING SISTEM KAWALAN HIDRAULIK. Sistem kawalan pneumatik • Sistem pemasangannya mudah. • Rekabentuk sistemnya ringkas. • Menggunakan udara mampat sebagai sumber bekalan untuk melakukan kerja. Sistem kawalan hidraulik • Sistem pemasangannya rumit. • Menggunakan bendalir seperti minyak sebagai sumber bekalan untuk melakukan kerja. • Jika berlaku kebocoran akan menyebabkan kekotoran. CIRI – CIRI SISTEM KAWALAN PNEUMATIK 1. Keselamatan • Pemacu pneumatik bertujuan untuk digunakan dalam persekitaran letupan khususnya jika injap atau terminal injap terletak di luar zon letupan maka pemacu pneumatik akan digunakan dan diaktifkan melalui tiub. 2. Kemudahan pemasangan • Pneumatik adalah teknologi yang mudah. Pemasangan penggerak pneumatik ke injap dan sambungan bekalan udara serta pengaktifan dimampatkan adalah sangat mudah untuk dilakukan.

3. Prestasi kelajuan • Keupayaan kelajuan yang tinggi boleh dicapai dalam sistem pneumatik dan sistem ini tidak melibatkan kos yang mahal. Silinder pneumatik paling cepat boleh mencapai kelajuan sehingga 30 m / s sementara pemacu elektrik linear boleh mencapai kelajuan maksimum 10m / s (Origa). 4. Kebersihan • Bendalir kerja (udara/gas) boleh kembali ke atmosfera tanpa mencemarkan alam sekitar. 5. Kos • Kesederhanaan yang wujud dan modulariti pemacu pneumatik membawa kepada peluang yang sangat besar untuk mengurangkan kos modal terutamanya bagi industri-industri yang besar. 6. Ketepatan kedudukan • Servo pneumatik adalah kurang tepat dalam kedudukan. Walau bagaimanapun, tahap ketepatan kedudukan sistem pneumatik adalah mencukupi kira-kira 80% daripada keperluan kedudukan industri biasa (menurut kajian Festo). Oleh itu, sistem servo pneumatik lebih dianggap sebagai alternatif yang lebih murah berbanding sistem hidraulik dan elektrik. 7. Kecekapan tenaga • Sistem pneumatik adalah lemah dari segi tenaga kecekapan. 8. Sistem modulariti • Peranti Modular adalah mesin, pemasangan atau komponen yang mencapai fungsi keseluruhan melalui gabungan pemasangan yang berbeza. Dari perspektif ini, reka bentuk servo pneumatik dan servo hidraulik boleh dianggap sebagai reka bentuk modular yang berasaskan kepada prinsip menggabungkan komponen untuk menjalankan sesuatu sistem.

PNEUMATIK 

Sistem Pneumatik merupakan sistem yang menggunakan udara

termampat sebagai medium pemindahan kuasa. Udara termampat diambil daripada udara sekeliling yang telah dimampatkan dengan menggunakan pemampat udara (compresor) kendalian motor elektrik. Sistem Pneumatik banyak digunakan di dalam industri pemasangan komponen elektrik, makanan dan industri yang lain.

PRINSIP - PRINSIP SISTEM PNEUMATIK 

Prinsip sistem pneumatik : - Sistem pneumatik yang mudah

mengandungi pemampat,

pengering dan penyejuk, penapis udara, pengatur

tekanan, alat pelincir, injap kawalan berarah, penyenyap, injap kawalan aliran dan silinder. Fungsi komponen tersebut secara ringkas adalah: -

Pemampat 

Memampat udara tekanan atmosfera.

Pengering dan penyejuk 

Untuk menyejukkan udara dan mengeluarkan pemeluwapan.

Penapis udara 

Mengasingkan bendasing daripada udara termampat.

Pengatur tekanan 

Melaraskan tekanan mengikut keperluan sesuatu sistem.

Alat pelincir 

Menyembur minyak pelincir ke dalam udara termampat untuk dibawa ke

bahagian bergerak seperti injap kawalan berarah dan omboh dalam silinder.

Injap kawalan berarah 

Mengawal arah udara termampat ke liang yang tertentu.

Injap kawalan aliran 

Mengawal kadar aliran termampat ke silinder.

Penyenyap 

Mengurangkan bunyi bising yang dihembuskan melalui liang ekzos yang

tertentu.

Silinder 

Sejenis penggerak yang digunakan untuk membuat kerja.

FUNGSI BAHAGIAN - BAHAGIAN DALAM SISTEM PNEUMATIK 

Pengering dan penyejuk

Udara termampat yang disalurkan daripada pemampat adalah bersuhu tinggi. Udara termampat juga mengandungi wap air yang boleh mengakibatkan pemeluwapan keluar melalui liang injap kawalan berarah. Bagi mengurangkan pemeluwapan berlaku, pengering dan penyejuk dipasang diantara pemampat dan penerima. Ini bertujuan untuk menyejukkan udara termampat dan menghasilkan pemeluwapan. Pemeluwapan boleh dibuang melalui injap salur yang disediakan pada alat pengering dan penyejuk. 

Penapis udara Udara termampat mungkin mengandungi bendasing seperti habuk dan pasir halus.

Bendasing ini boleh mengganggu pergerakan bahagian yang bergerak. Oleh itu penapis udara( rajah di bawah) dipasang pada talian Pneumatik untuk menapis bendasing. Dalam penapis udara terdapat pemesong, penyekat dan elemen penapis. Pemesong menyebabkan udara termampat berpusar lalu mengasingkan bendasing dan pemeluwapan. Bendasing akan terperangkap di bawah mangkuk. Penyekat menghalang bendasing dan pemeluwapan daripada berpusar kembali ke udara termampat. Bendasing yang lebih halus tetapi tidak diasingkan oleh pemesong akan ditapis oleh elemen penapis sebelum udara termampat disalurkan ke komponen lain dalam sistem pneumatik. Bahan elemen penapis diperbuat

daripada kertas atau logam. Pemeluwapan yang bertakung dalam mangkuk penapis boleh dibuang dari masa ke semasa dengan membuka palam saluran. 

Pengatur tekanan Biasanya tekanan udara dalam penerima dilaraskan tinggi sedikit daripada tekanan

yang diperlukan oleh sistem pneumatik. Ini adalah untuk memastikan tekanan udara yang akan dibekalkan kepada sistem pneumatik sentiasa berada pada tahap yang dikehendaki. Tekanan udara itu mesti dilaraskan sekali lagi sebelum disalurkan ke alat pneumatik untuk mencegah kerosakan pada sambungan litar pada komponen pneumatik. Pengatur tekanan boleh ubah (rajah dibawah) digunakan untuk melaraskan dengan memutar tombol. Apabila tombol diputar arah lawan jam, gegendang akan menolak pegas ke atas dan menyebabkan liang injap menjadi lebih kecil. Ini akan menurunkan tekanan udara yang mengalir ke sistem pneumatik. Tekanan yang telah dilaraskan ditunjukkan oleh tolok tekanan. Proses sebaliknya juga boleh berlaku.

GAMBARAJAH 1 : PENGATUR TEKANAN 

Alat pelincir Minyak pelincir diperlukan untuk memanjangkan hayat dan melicinkankan

pergerakan komponen pneumatik tertentu seperti kili injap kawalan berarah darn omboh silinder. Udara yang mengalir melalui liang alat pelincir (rajah dibawah) menekan minyak pelincir dalam mangkuk. Minyak itu naik melalui tiub sifon dan menitis melalui tiub titis. Minyak menitis tidak bercampur dengan udara termampat secara terus tetapi mengalir keluar dari muncung lalu bertukar menjadi kabus. Kabus minyak terapung dan selepas itu mengalir keluar bersama udara termampat. Kadar

titisan minyak pelincir boleh dilaraskan pada alat pelincir dengan memusingkan skrunya. Minyak pelincir tidak sesuai digunakan dalam proses pemakanan kerana ia boleh mencemarkan makanan semasa diproses. Biasanya, memproses makanan menggunakan alatan tanpa alat pelincir. 

Injap kawalan berarah Injap kawalan jenis kili digunakan dengan meluas dalam sistem pneumatik. Injap kili

5/3 (rajah di bawah) menunjukkan udara termampat memasuki ruang silinder melalui liang masuk P ke A dan udara ekzos dari silinder keluar melalui liang B ke liang ekzos S. Kedudukan kili boleh dialihkan dengan mengenakan daya pada manamana hujung kili tersebut. Kedudukan kili ini boleh dialihkan dengan gerakan mekanikal, manual, udara, elektrik (solenoid) ataupun cecair.

GAMBARAJAH 2 : INJAP KAWALAN BERARAH 

Penyenyap Udara daripada silinder yang dihembus melalui liang ekzos injap kawalan berarah

akan menghasilkan bunyi yang kuat. Biasanya penyenyap dipasang pada liang ekzos untuk mengurangkan bunyi tersebut.

GAMBARAJAH 3 : PENYENYAP 

Injap kawalan aliran

Injap ini mengawal kelajuan gerakan omboh silinder dengan mengawal kadar alir udara termampat. Rajah di bawah menunjukkan injap kawalan aliran boleh ubah jenis jarum. Kadar aliran udara termampat boleh dilaraskan dengan menukar pelarasnya.

GAMBARAJAH 4 : INJAP KAWALAN ALIRAN 

Penggerak Silinder adalah sejenis penggerak yang digunakan untuk melakukan kerja. Rajah a

di bawah menunjukkan silinder tindakan satu arah dengan satu liang dan kembalikan pegas. Tekanan daripada udara termampat yang memasuki liang akan menghasilkan daya bertindak ke atas omboh. Apabila daya mengatasi daya pegas,

omboh akan digerakkan. Setelah bekalan udara termampat dihentikan, daya pegas akan mengembalikan omboh ke tempat asalnya. Pada silinder tindakan dua arah (rajah b) terdapat dua liang bagi udara termampat mengalir keluar atau masuk.

GAMBARAJAH 5 (A) : SILINDER SILINDER TINDAKAN SATU ARAH DENGAN SATU LIANG DAN KEMBALIKAN PEGAS

GAMBARAJAH 5 (B) : SILINDER SILINDER TINDAKAN DUA ARAH

PENYAMBUNGAN ALAT PNEUMATIK 1.

Komponen pneumatik disambung untuk membuat kerja.

2.

Penyambungan injap kawalan berarah 3/2 kepada silinder tindakan

searah. 3.

Liang A pada injap kawalan berarah disambung kepada liang 1 di silinder. Apabila kili berada

dalam keadaan neutral, udara termampat tidak

memasuki silinder kerana aliran tersekat di liang P. Setelah kili dialih ke kedudukan kedua, udara termampat boleh mengalir dari liang A dan memasuki ruang silinder. Udara termampat menolak omboh ke kiri seperti dalam rajah di bawah.

Kili berada dalam keadaan neutral dan dalam keadaan kedua. GAMBARAJAH 6 : PENYAMBUNGAN INJAP KAWALAN BERARAH 3/2 KEPADA SILINDER TINDAKAN SEARAH

Gambar Rajah asas sistem pneumatik