2.1.14 Katup Sistem control pneumatik terdiri dari komponenkomponen sinyal dan bagian kerja. Komponen-komponen sinyal dan control mempergunakan rangkaian atau urut-urutan operasi dari bagian kerja, dan disebut katup. Penggunaan katup dalam system pneumatik yaitu untuk mengontrol tekanan, kecepatan aliran dan untuk mengatur arah aliran udara dalam sirkuit pneumatik. Menurut fungsinya, katup dapat diklasifikasikan sebagai berikut : a. Pressure Control Valve (Katup Pengontrol Tekanan) b. Directional Control Valve (Katup Control Arah) c. Flow control valve (katup pengontrol aliran) 2.1.15 Pressure Control Valve Katup pengontrol tekanan adalah bagian yang sangat mempengaruhi tekanan atau dikontrol oleh besarnya tekanan. Jenis katup ini dibagi dalam katagori sebagai berikut : 1.Pressure Regulating Valve (Katup Pengatur Tekanan). 2.Pressure Limiting Valve (Katup Pembatas Tekanan). 3.Sequence Valve (Katup Saklar Tekanan) 1.Pressure Regulating Valve (Regulator) Katup pengatur tekanan ini telah diuraikan diatas, yang penting dari unit ini adalah untuk menjaga tekanan yang stabil walaupun dengan tekanan masukan yang berubah-ubah. Tekanan masukan harus lebih besar daripada tekanan keluaran yang diinginkan. 2.Pressure Limiting Valve Katup ini terutama dipakai sebagai katup pengaman (katup tekanan lebih). Katup ini mencegah terlampauinya tekanan maksimal yang ditolelir dalam system. Apabila nilai tekanan maksimal tercapai pada lubang masukan, maka lubang keluaran pada katup akan terbuka sampai katup ditutup oleh gaya pegas di dalalm setelah mencapai tekanan kerja yang diinginkan.
21
Gambar 2.13 Pressure Limiting Valve Keterangan : 1. Tombol ini dihubungkan ke baut pengaman, lalu diputar searah jarum jam untuk menggeser sebuah mur untuk menaikkan atau untuk menurunkan level preset. 2. Diafragma Diafragma ini untuk mengimbangi gaya spring pengatur tekanan dan tekanan kebawah diafragma. 3. Waktu tekanan bertambah sampai melampaui level preset, keseimbangan diafragma terganggu dan udara akan keluar sehingga tekanan kembali ke level preset. 3. sequence valve Prinsip pada katup ini adalah sama seperti pada katup pembatas tekanan. Jika tekanannya melebihi penetelan pada pegas, katup membeku. Udara mengalir dari P ke A. saluran keluar A terbuka seandainya penyetelan tekanan sudah diberikan pada saluran pemandu Z. gulungan pemandu membuka lintasan P ke A. katup ini dipasang pada control pneumatik apabila tekanan khusus dipenuhi untuk merubah operasi (tekanan tergantung control). Sinyal hanya diteruskan sesudah tekanan operasi yang diperlukan sudah tercapai.
Gambar 2.14 Sequence Valve
22
2.1.16 Directional Control Valve Directional Control Valve ini dipakai dalam sistem control pneumatik dan berfungsi untuk mengubah arah aliran udara atau menghentikan aliran, sehingga mengontrol kinerja silinder. Klasifikasi directional control valve Ada beberapa macam jenis directional control valve yang diklarifikasikan menjadi : 1.Menurut kontruksi valve utama 2.Menurut system operasi valve 1.Menurut kontruksi valve utama Klasifikasi ini dilihat berdasarkan dari type atau jenis dari katup yang berada pada valve, yaitu : a.Directional control valve tipe poppet Dari kontruksinya, katup poppet dapat dikatagorikan seperti berikut : • katup dudukan bola (ball seat valve) • katup dudukan cakra (disc seat valve) Pada katup poppet sambungan (saluran) dibuka atau ditutup dengan memakai bola, cakra, plat atau kerucut. Tipe poppet biasanya terbuat dari karet sintesis atau packing resin menutup langsung seat metal valve dengan mengangkat tutup dari seat valve. Selain pemakaian bahan lastis untuk valve atau seat valve, poppet ditekan dengan mantap pada seat valve oleh tekanan udara untuk memperkuat efek sealingnya. Valve ini terbuka lebar dengan stroke pendek saja karena kontruksinya, dan ini menguntungkan sekali untuk operasi cepat. Bahan elastik ini juga memberikan sealing yang ketat yang dapat mencegah masuknya kotorankotoran dari luar. Dudukan katup mempunyai beberapa bagian dudukan yang menjadi sasaran pemakaian, dan karenanya katup tersebut mempunyai umur pelayanan yang panjang. Katup jenis ini tidak peka terhadap kotoran, tetapi kuat.
23
Gambar 2.15 katup 3/2 Directional Control Valve Tipe Poppet dengan dudukan bola.
Katup 3/2 Membuka katup 3/2 Menutup Gambar 2.16 katup 3/2 Directional Control Valve Tipe Poppet dengan dudukan cakra. b.Directional Control Valve Tipe Slide Directional control valve ini mengubah saluran udara dengan sliding di permukaan datar. Permukaannya harus datar karena permukaan slide berfungsi sebagai seal. Resistance friction (gesekan) juga harus kecil untuk menjalankan valve denganmulus, maka itu pelumas diperlukan untuk permukaan slide. Ada beberapa valve kecil yang menggunakan bahan resin sintesis untuk bagian valbe untuk memperbaiki efek sealing. Valve ini mempunyai kelebihan dimana ia dapat dibuat dengan ukuran kompak (kecil) dibandingkan dengan flow ratenya. Sebaliknya plat slide menerima tekanan udara langsung pada arah berlawanan dari seal, sehingga ia perlu ditekan dengan gaya yang lebih besar dari tekanan udara yang menyebabkan pertambahan gesekan dan gaya operasi. Karena tandensi ini bertambah dengan bertambahnya ukuran valve tipe ini tidak dipakai secara luas.
24
Gambar 2.17 katup 5/2 directional control valve tipe slide 2.Berdasarkan sistem operasi valve Beberapa jenis sistem operasi katup control arah, antara lain : a.Solenoid-valve Valve yang digerakkan solenoid (magnet). Valve ini dibuka dan ditutup dengan gaya tarik solenoid (magnet). Valve jenis ini digunakan dalam alat control otomatis dengan sistem electrik pneumatik. Solenoid valve digunakan secara luas untuk otomatisasi mesin industri. Menurut jumlah solenoid yang dipakai katup, terdapat tipe : • Single solenoid valve (katup solenoid tunggal). • Double solenoid valve (katup solenoid ganda) Tipe single solenoid mempunyai satu elektro magnet seperti pada gambar dibawah dan dengan daya tarik magnet valve digfanti posisinya (change over) kemudian dengan mematikan listrik (Demagnetizing) valve kembali kekedudukan semula dengan gaya sring atau tekanan udara.
Gambar 2.18 katup 3/2 selenoid tunggal 25
Ketika solenoid diubah keposisi on, plunyer (Armature) tertarik keatas melawan gaya pegas. Ini menyebabkan sambungan P dan A terhubung bersama. ujung belakang (Cakra Punggung) daripada pluyur menutup saluran keluar R. apabila solenoid diubah pada posisi off, pegas mendorong plunyer diatas dudukan katup bawah dan menutup saluran P ke A. saluran kerja A dapat membuang melalui R. katup ini adalah jenis katup saling melengkapi, dan ia memerlukan waktu perubahan sangat singkat.
Gambar 2.19 katup 5/2 Selenoid TunggalSimbol katup dengan menggunakan single solenoid (solenoid tunggal) adalah sebagai berikut :
Gambar 2.20 Simbol Single Solenoid Valve Tipe double solenoid valve mempunyai dua elektro magnet, seperti pada gambar, dan dibagi menjadi tipe continuous magnetizing (dimagnet terus menerus) yang mempertahankan pengganti valve diposisinya dengan memagnet selenoid A atau B terus menerus, dan tipe magnetisasi sekejap (instantaneous magnetizing) yang mempertahankan penggantian posisi valve dengan memagnet salah satu solenoid dan mematikan magnetnya setelah itu.
26
Gambar 2.21 katup solenoid ganda 5/2 way Simbol katup dengan menggunakan double solenoid (solenoid ganda) adalah seperti gambar dibawah :
Gambar 2.22 Simbol double solenoid valve b.Mechanical valve Valve ini melakukan penggantian dengan gerakan mekanikal dari camp. Pemakaiannya sama seperti micro switch dan limit switch dalam peralatan listrik. Perubahan katup dibuat dalam tahap-tahap berikut : Pertama, penutup saluran A ke R, kemudian pembukaan saluran P ke A. kembali keposisi semula dapat berlangsung ketika tuas rol dilepas. Ini akan menutup saluran tekanan ke diapragma dan saluran pembuang. Pegas yang terpasang mengembalikan kumparan pemandu katup utama ke posisi awalnya
27
Gambar 2.23 katup 3/2 dengan system mekanik (posisi normal terbuka) c. Manual Valve Valve ini dibuka dan ditutup secara manual. Cara kerja dari valve ini adalah udara dapat berubah dengan jalan manual tergantung dari operator, seperti berupa pedal (pijakan kaki), tuas dan tombol tekan.
Gambar 2.24 katup manual dengan sistem tuas 28
2.1.17 Flow Control Valve Flow Control Valve digunakan untuk control speed sebuah silinder atau sebuah actuator dengan menyetel flow udara. Umumnya dipakai sebuah trootle valve atau kombinasi trootle valve degan check valve (speed control valve). 1. Trootle valve Pada throttle valve (katup cekik), pencekikan bias diatur dan penempatannya dua arah bias dikunci pada posisi yang diinginkan. Karena sifat udara yang kompresible, karakteristik gerakan berfariasi dengan beban dan tekanan udara, sehingga katup pengontrol aliran digunakan untuk control kecepatan silinder dengan berfariasi. Prinsip pengoperasian katup ini adalah dengan menyetel sekerup pada pengaturan alirannya, maka didapatkan luas penampang lubang laluannya disetel membesar atau mengecil. Sehinggga folume udara yang melewatipun akan terpengaruhi.
Gambar 2.25 Throtle valve 2. Speed control valve Speed Control Valve adalah gabungan dari Throttle Valve dan Check Valve yang disusun secara parallel. Katup ini juga disebut one way Flow Control Valve. Dengan katup jenis ini, aliran udara dicekik hanya pada satu arah. Sebuah katup satu arah menutup aliran udara dan udara bisa mengalir hanya melalui penampang yang telah diatur. Pada arah yang berlawanan udara dapat mengalir secara bebas melalui katup satu arah yang terbuka. Katup ini digunakan untuk pengaturan kecepatan aktuator. Dan jika memungkinkan harus dipasang langsung pada silinder.
29
Gambar 2.26 Speed control valve ( one way flow control valve ) Apabila udara mengalir, check valve terbuka dan udara dengan sendirinya akan mengalir baik melalui throttle valve maupun check valve. Flow seperti ini dinamakan free flow. Apabila udara mengalir dengan arah yang terbalik, maka check valve otomatis akan tertutup dan aliran udara hanya melalui throttle valve. Umumnya speed control valve diletakan diantara directional control valve dengan actuator (silinder). Dipakai dengan dua cara yaitu tipe meter out dan meter in. Dalam tipe meter out, udara masuk dengan free flow tanpa ada halangan apapun sehingga tekanan udara dalam silinder naik segera. Udara exhaust dari silinder dikontrol oleh throotle valve sehingga speed dikontrol dengan stabil. Sebaliknya dalam tipe meter in, udara masuk yang dikontrol sehingga tekanan dalam silinder naik perlahan-lahan, dan udara exhaust dikeluarkan secara free low ke atmosfir. Maka dari itu piston tidak bergarak dengan kecepatan konstan karena gesekan internal dalam silinder dan sifat kompresibilitas udaraa, dll. Jika piston bergerak sedikit, kemudian ia naik lagi wktu tekanan didalam naik. Akhirnya terjadi apa yang dinamakan jogging (tersendat-sendat).
30
Oleh karena itu, tipe meter out lah yang sering dipakai pada umumnya.
Gambar 2.27a. Tipe motor out gambar 2.7b. Tipe motor in ( Gambar Tipe motor 2.27 ) Non - return valve Non-Return Valve (katup non balik) adalah peralatan pneumatik yang berfungsi untuk menyetop aliran udara dalam satu arah dan memberikan aliran pada arah lawannya. Tekanan pada sisi aliran membebani bagian yang menutup dan dengan demikian meningkatkan daya perapatan katup. Katup-katup masuk katagori katup non balik ini adalah sebagai berikut : 1. Check valve ( katup pengecek ) 2. Two pressure valve ( katup dua tekan ) 3. Shuttle valve ( katup bola ) 4. Quick exhaust valve ( katup buang cepat ) 1. Check valve ( katup pengecek ) Katup pengecek dapat menutup aliran pada satu arah secara sempurna. Dan pada arah yang berlawanan, udara mengalir dengan kerugian tekanan seminimal mungkin. Untuk menutup satu arah aliran dapat dilakukan dengan kerucut,bola, plat atau diaphrgma.
Gambar 2.28 kontruksi check valve 31
