Sistem pneumatik menggunakan udara termampat sebagai media untuk memindahkan kuasa. Ia terdiri daripada beberapa komponen utama seperti pemampat udara, pengering udara, penerima udara, unit servis, injap kawalan dan penggerak. Sistem pneumatik mempunyai beberapa kelebihan seperti mudah disalurkan, tidak terjejas oleh suhu dan bersih. Walau bagaimanapun, ia memerlukan persediaan sistem yang tel
1. J4012 / UNIT 1/1
SISTEM PNEUMATIK
UNIT 1
PENGENALAN KEPADA PNEUMATIK
(SISTEM PNEUMATIK)
Objektif Am
OBJEKTIF memahami
: Mempelajari dan
Objektif Khusus :
rajah
blok struktur dan aliran isyarat sistem
pneumatik.
Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:-
Menerangkan pengenalan dan
penggunaan kawalan pneumatik di industri.
Melakarkan dan menerangkan rajah blok
struktur dan aliran isyarat sistem pneumatik.
Menyatakan kelebihan dan kekurangan
sistem pneumatik
Menyatakan simbol piawai ISO
komponen-komponen sistem pneumatik.
2. J4012 / UNIT 1/2
SISTEM PNEUMATIK
INPUT
INPUT
Tahukah anda bahawa setiap sesuatu yang ada pada
hari ini mesti ada sejarahnya yang tersendiri. Begitu
juga dengan Pneumatik, di mana ianya mempunyai
sejarah yang agak panjang untuk berkembang seperti
yang anda lihat pada hari ini.
Untuk mengetahuinya TERUSKAN MEMBACA unit ini.
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
3. J4012 / UNIT 1/3
SISTEM PNEUMATIK
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 ;
4. J4012 / UNIT 1/4
SISTEM PNEUMATIK
SUMBER :
SMC Pneumatic
Pemampat
Udara
Penerima
Pengering
Unit
Servis
Injap
Kawalan
Penggerak
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.
5. J4012 / UNIT 1/5
SISTEM PNEUMATIK
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
Di antara kebaikan sistem pneumatik adalah seperti di bawah :Mudah disalurkan untuk jarak yang jauh dan mudah disimpan. Iaitu
kebolehdapatannya tidak terbatas.
Udara tidak tertakluk kepada suhu dan tidak mudah terbakar.
Dapat menyediakan cara yang berkesan untuk pendaraban daya, mudah
diselaraskan dan tiada masalah beban.
Udara dapat menyediakan kebolehlenturan dalam kawalan mesin
Dapat memberikan sambutan yang cepat untuk memulakan dan memberhentikan
kawalan.
Udara tidak memerlukan aliran balik.
Udara adalah bersih, kebocorannya tidak akan mencemarkan persekitaran.
Isipadu udara rendah, jadi pergerakannya lebih laju berbanding dengan minyak
hidraulik.
Komponen sistem pneumatik mudah dibina jika dibandingkan dengan sistem
lain.
6. J4012 / UNIT 1/6
SISTEM PNEUMATIK
1.3 KEBURUKAN SISTEM PNEUMATIK
Keburukan sistem pneumatik pula adalah seperti di bawah :Udara termampat memerlukan persediaan sistem yang teliti.
Udara yang terkeluar dari proses pemampatan mengeluarkan bunyi yang
bising.
Walaupun kos penyenggaraannya rendah tetapi kos penyediaannya tinggi
(untuk membuang bahan cemar).
Keperluan dayanya terhad, hanya dari 20 kN – 30 kN.
Kebolehmampatan tidak dapat menghasilkan kelajuan piston yang malar dan
seragam.
Untuk menjadi sumber kuasa, udara termampat boleh dikatakan mahal.
Ianya menggunakan banyak paip.
7. J4012 / UNIT 1/7
SISTEM PNEUMATIK
AKTIVITI 1a
UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM ANDA MENERUSKAN INPUT
SELANJUTNYA.
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN
BERIKUTNYA.
SELAMAT MENCUBA……
Soalan 1a-1
Lengkapkan gambarajah blok sistem pneumatik di bawah.
Pemampat
Udara
Pengering
Penggerak
Soalan 1a-2
Bagi setiap pernyatan di bawah, sila tandakan (√ ) 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
8. J4012 / UNIT 1/8
SISTEM PNEUMATIK
MAKLUM BALAS KEPADA AKTIVITI 1a
TAHNIAH !
ANDA TELAH MENGHAMPIRI KEJAYAAN,
PASTIKAN JAWAPAN ANDA BETUL SEBELUM
BERPINDAH KEPADA INPUT YANG SELANJUTNYA.
Jawapan 1a-1
Pemampat
Udara
Penerima
Pengering
Unit
Servis
Injap
Kawalan
Penggerak
Jawapan 1a-2
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
9. J4012 / UNIT 1/9
SISTEM PNEUMATIK
INPUT
INPUT
1.4 SIMBOL-SIMBOL PIAWAI BAGI KOMPONEN PNEUMATIK
Simbol piawai ISO bagi komponen-komponen sistem pneumatik adalah seperti di
bawah:KOMPONEN
Pemampat pneumatik
Silinder pneumatik
tindakan searah
KETERANGAN
Sesaran tetap
Tanpa pegas
Kembalikan pegas
Satu rod
Silinder pneumatik
tindakan dua arah
Dua rod
Dua liang tertutup
Injap 2/2
Dua liang terbuka
SIMBOL
10. J4012 / UNIT 1/10
SISTEM PNEUMATIK
KOMPONEN
KETERANGAN
Liang masuk tertutup
Injap 3/2
Liang masuk terbuka
Injap 4/2
Dua arah aliran
(satu ekzos)
Am
Gerakan insani
Butang tekan
Tuil
Injak
Gerakan mekanik
Penguling
SIMBOL
11. J4012 / UNIT 1/11
SISTEM PNEUMATIK
KOMPONEN
KETERANGAN
Kawalan aliran bolehubah
Injap kawalan aliran
Kawalan aliran satu arah
sahaja
Kawalan aliran bolehubah
bagi satu arah sahaja
Pengatur tekanan
Bolehubah
Tekanan pada injap padu
Gerakan pneumatik
Tekanan secara terus
SIMBOL
12. J4012 / UNIT 1/12
SISTEM PNEUMATIK
KOMPONEN
Gerakan elektrik
dengan solenoid satu
gelung
KETERANGAN
Dengan solenoid satu
gegelung
Tanpa pegas
Injap sehala
Dengan pegas
Penyeyap
Penapis
Tanpa pengasing air
Dengan penapis air
Pengering udara
SIMBOL
13. J4012 / UNIT 1/13
SISTEM PNEUMATIK
KOMPONEN
KETERANGAN
Alat pelincir
Tolok tekanan
Punca udara dari pemampat
Saluran udara
Saluran panduan pneumatik
Sambungan saluran
PASTIKAN ANDA MENGENALI
SEMUA SIMBOL YANG
TERSENARAI
DI ATAS.
SIMBOL
14. J4012 / UNIT 1/14
SISTEM PNEUMATIK
AKTIVITI 1b
SELAMAT MENCUBA
Soalan 1b-1
Pada ruangan di sebelah kanan bagi setiap unit di bawah lukiskan simbol
pneumatik yang berkenaan.
Unit
Pemampat udara
Silinder pneumatik tindakan searah tanpa
pegas
Silinder pneumatik tindakan searah
berpegas
Simbol
15. J4012 / UNIT 1/15
SISTEM PNEUMATIK
Injap 2/2 dua liang tertutup
Pengatur tekanan bolehubah
16. J4012 / UNIT 1/16
SISTEM PNEUMATIK
MAKLUM BALAS KEPADA AKTIVITI 1b
TAHNIAH SEKIRANYA JAWAPAN ANDA
SAMA SEPERTI DI BAWAH
Jawapan 1b-1
Unit
Pemampat udara
Silinder pneumatik tindakan searah tanpa
pegas
Silinder pneumatik tindakan searah
berpegas
Injap 2/2 dua liang tertutup
Pengatur tekanan bolehubah
PENILAIAN KENDIRI
Simbol
17. J4012 / UNIT 1/17
SISTEM PNEUMATIK
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.
18. J4012 / UNIT 1/18
SISTEM PNEUMATIK
MAKLUM BALAS KEPADA
PENILAIAN KENDIRI
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.
Pemampat
Udara
Pengering
Penerima
Unit
Servis
Injap
Kawalan
3. Empat contoh industri yang menggunakan sistem pneumatik ialah :a.
b.
c.
d.
industri pemasangan komponen elektronik
alat pneumatik seperti mesin gerudi
mesin memproses makanan
motor udara
Penggerak
19. J4012 / UNIT 1/19
SISTEM PNEUMATIK
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.
b.
c.
d.
e.
Udara termampat memerlukan persediaan sistem yang teliti
Udara yang terkeluar dari proses pemampatan mengeluarkan bunyi yang bising.
Walaupun kos penyenggaraan rendah tetapi kos penydiaannya tinggi
Keperluan dayanya terhad, hanya dari 20 kN – 30 kN.
Kebolehmampatan tidak dapat menghasilkan kelajuan piston yang malar dan
seragam.