2. Two control valve Katup dua tekanan mempunyaidua saluran masuk X dan Y satu saluran keluar A. udara kempaan dapat mengalir melaluinya jika sinyal masukan ke X dan Y alirannya akan tertutup. Jika sinyal masuk tidak diberikan secara serempak pada kedua sisi masukannya, sinyal yang terakhir diberikan melalui saluran keluar. Katup ini juga dikenal sebagai katup fungsi logika AND.
Gambar 2.29 kontruksi two pressure valve 3. Shuttle valve Katup ini juga disebut katup fungsi logika OR. Kiatup ini mempunyai dua saluran masukan dan satu saluran keluaran. Jika udara bertekanan bertekanan diberikan pada salah satu saluran masukan, maka dudukan seal katup menutup saluran masukann yang lain sehingga sinyal dilewatkan ke saluran keluaran. Ketika arah aliran udara dibalik, katup terhubung ke saluran pembuangan. Kedudukan seal tetap dalam posisi sebelumnya.
Gambar 2.30 kontruksi shuttle valve 4. Quick exhaust valve Quick Exhaust Valve dipasang antara silinder dan directional control valve untuk mempertahankan exhaust besar dibandingkan supply udara dengan mengeluarkan udara exhaust dari silinder secara langsung, tanpa melalui directional control valve supaya dapat menjalankan silinder dengan kecepatan tinggi.
32
Katup buang cepat ini digunakan untuk meningkatkan kecepatan piston silinder. Waktu balik yang lama bias dipersingkat. Katup ini mempunyai sambungansuplai tekanan (p), sebuah saluran keluaran (A) dan saluran pembuangan (R). prinsip pengoperasiannya adalah membolehkan batang silinder untuk keluar atau masuk hamper pada kecepatan maksimumnya, dengan mengurangi tahanan aliran udara pembuangan selama silinder bergerak. Jika udara bertekanan masuk ke saluran P, cakra penutup menutup celah pembuengan R. sehingga dengan demikian udara mengalir kesaluran A. apabila udara dihilangkan pada P, udara masuk dari saluran A menggerakkan cakra meunutup melawan saluran P dan menutupnya. Udara pembuangan dapat mengalir bebas ke atmosfir.
Gambar 2.31 Quick exhaust valve Sistem kontrol pneumatik Aktuator pneumatik dapat bergerak dengan gerakan tertentu karena adanya sistem control yang dirancang untuk menggerakkannya. Dalam dunia otomasi, gerakan peralatan pneumatik dapat dikontrol dengan menggunakan beberapa cara pengontrol, yaitu : 1. Full pneumatik controller 2. Electro pneumatik controller 3. Programmable logic controller (plc) 1. Full pneumatik controller Dalam sistem Full Pneumatik Controller semua gerakan rangkaian peralatan pneumatik juga. Sistem ini juga disebut sistem pneumatik murni. Di sini rangkaian peralatan pneumatik dapat bergerak karena adanya sinyal udara dari peralatan pneumatik lainnya.
33
Gambar 2.32 Full pneumatik element 2. Elektro pneumatik element Cara lain untuk mengontrol gerakan rangkaian peralatan pneumatik adalah dengan menggunakan rangkaian listrik. Sistem control pneumatik jenis ini disebut Electro Pneumatik Controller. Pada system control ini untuk menggerakkan rangkaian peralatan pneumatik menggunakan sinyal listrik (AC atau DC) dari peralatan kelistrikan lainnya.
34
ACTUATORS Pneumatik cylinder rotary Actuator lamp/buzzer
CONTROL ELEMENT Selenoid actuated directional Control valve relavs
PROSESSOR Selenoid actuated directional control valve logic element Pneumatic/electric converter relay
SENSOR Limit switches push buttons Proximity sensors
ENERGY SUPPLY Compressor receiver Pressure regulator air Service equipment AC dan DC Power supply
Gambar 2.33 Elektro pneumatik element Beberapa peralatan listrik yang sering digunakan dalam mengontrol rangkaian peralatan pneumatik yaitu : solenoid, relay, push button switch. Solenoid merupakan salah satu peralatan utama conrol elektronik dalam rangkaian pneumatik. Dalam bekerja solenoid biasanya dipasangkan pada katup directional. Biasanya katup ini disebut dengan katup elektro pneumatik atau katup solenoid, seperti yang telah dijelaskan di sub bab sebelumnya. Dengan adanya katup ini 35
memungkinkan mengontrol suatu rangkaian pneumatik dengan menggunakan rangkaian listrik. Keuntungan menggunakan katup solenoid dalam electro pneumatik adalah sebagai berikut : 1. Jangkauan pengiriman siknyal listrik lebih jauh daripada sinyal udara. 2. Sinyal listrik lebih bereaksi daripada sinyal udara. 3. Sinyal elaktrik lebih efisien daripada sinyal udara. Karena energi yang digunakan untuk pengontrolan dengan sinyal listrik lebih sedikit daripada pengotrolan dengan sinyal udara. 4. Komponen – komponen yang digunakan dalam rangkaian pengontrolan dengan listrik (elekktronik) lebih murah dan lebih hemat ruangan daripada komponen – komponen pneumatik. Adapun layout rangkaian elektro pneumatik berbeda dari rangkaian pneumtik murni. Contoh layout dari rangkaian elektro pneumatik adalah seperti gambar berikut :
Gambar 2.34 Contoh layout elektro pneumatik controller
36
METODOLOGI
3.1. Diagram alir Pada gambar barikut ditunjukan diagram alir :
Start
Tinjauan Pustaka
Pengamatan Lapangan
Perencanaan Kerja
Pengujian Benda Kerja
Gaya Pemotongan
Perencanaan Sistem Pneumatik
Tidak
Pengujian Sistem Pneumatik
Ya
Perbaikan Alat
Selesai
Gambar 3.1. Flow Chart Perencanaan dan Penyempurnaan Alat
37
3.2. Metodelogi Perencanaan Untuk membuat alat pemotong spon sandal dengan sistem pneumatik melalui beberapa tahapan proses sebagai berikut : 1. Sebelum melakukan penelitian penulis mencari dan mempelajari literatur yang berkaitan dengan penelitian ini yang didapat dari perpustakaan, internet, buku-buku dan, di industri kecil di Wedoro sidoarjo. 2. Benda uji yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah spon yang digunakan pada umumnya. 3. Silinder pneumatik yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah silinder pneumatik dengan diameter silinder 100 mm. 4. Pipa saluran yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah pipa saluran jenis polyurethane dengan diameter dalam 8 mm dan diameter luar 12 mm. 3.3. Pengujian Spon 3.3.1. Standar Uji Tarik Untuk membuat suatu perencanaan alat pemotong spon sandal dengan sistem pneumatik, maka perlu diketahui besarnya tegangan tekan dari material yang akan dipotong (Spon). Dengan mengetahui besarnya tegangan tekan dari bahan maka akan diketahui besarnya gaya pemotongan dan diameter silinder pneumatik yang diperlukan untuk pemotongan tersebut. Untuk mengetahui besarnya tegangan tekan dari bahan maka dipilih metode JIS K 7113 untuk pengujian. Dan pengujian dilakukan dilaboratorium uji tarik.
Gambar 3.2 Alat uji tarik
38
3.3.2. Bahan UJI Tarik Bahan yang digunakan dalam pengujian adalah spon sandal yang ada dipasaran dengan tebal 4 mm.
Gambar 3.3 spon 3.3.3. Dimensi Bahan Uji Dimensi dari bahan uji dibentuk sesuai dengan standart JIS K 7113. Adapun dimensi dari bahan uji adalah :
Gambar 3.4 Dimensi uji tarik standart JIS K 7113 Keterangan : A = 175 mm B = 20 ± 0,5 mm C = 60 ± 0,5 mm D = 10 ± 0,5 mm
E = 4 mm F = 50 ± 0,5 mm G = 115 ± 5 mm
3.3.4. Prosedur Uji Tarik Langkah awal adalah penyiapan bahan, dilanjutkan dengan membentuk sesuai dengan standar JIS K 7113. Lalu spesimen diklem pada mesin uji tarik kemudian ditarik dengan beban yang semakin lama semakin bertambah hingga spesimen patah. Lalu dicatat gaya tarik maksimumnya.
39
3.3.5. Hasil Pengujian Hasil pengujian dapat dilihat pada jarum penunjuk yang ada pada alat uji tekan. Sehingga besarnya gaya tekan maksimum yang dapat diterima bahan diketahui dalam satuan Kgf. Spesimen 1 = gaya tarik maksimum 10 Kgf Spesimen 2 = gaya tarik maksimum 10,1 Kgf Spesimen 3 = gaya tarik maksimum 12,5 Kgf Hasil pengujian Sehingga gaya tekan maksimum rata-rata dari bahan adalah 10,87 Kgf. 3.4 Penyempurnaan Alat
Gambar 3.5 Kerangka Alat Pemotong Spon
40
Keterangan : 1. Silinder Pneumatik 2. Top Plat 3. Pisau Potong Spon Sandal 4. Ejektor 5. Guide Way 6. Spon Sandal 7. Tatakan/Teflon 8. Bottom Plat 9. Kerangka 10. Pipa Saluran 11. Contorl Valve 12. FRL (Filter Pneumatik, Regulator, dan Lurikator 13. Katub Pedal 14. Pressure Regulator 15. Kompresor 3.5. Pengujian Alat Setelah penyempurnaan alat selesai, maka alat tersebut dilakukan pengujian dan selanjutnya diambil kesimpulan dari pengujian tersebut.
41
BAB IV PERENCANAAN dan PERHITUNGAN 4.1. Perhitungan dan Pemilihan Peralatan Pneumatik Pada sub bab ini dilakukan perhitungan perencanaan untuk memilih peralatan pneumatik sesuai dengan beban yang telah diketahui. 4.2. Gaya Pemotongan Spon Pada Dies Berdasarkan proses pembentukan produk maka terdapat beberapa langkah perlakuan pada beda kerja, yaitu : Meletakkan benda kerja pada dies Memotong benda kerja Mengambil benda kerja dari dies Dari langkah-langkah di atas dapat direncanakan suatu pengerak dengan menggunakan sistem pneumatik, tetapi perlu dicari gaya pemotongan terlebih dahulu. σ ≈
= 0,7
=
= 15,52
Dimana : = Tegangan geser (N/ ) F = Gaya potong spon (N) = Bidang geser dari spon (
Sehingga :
=
= = 42175,6 Jadi gaya yang dibutuhkan untuk pemotongan spon sebesar = 42175,6
.
4.2.1 Perencanaan Diameter Silinder Pneumatik Untuk mencari diameter minimal dari silinder pneumatik, maka perencanaan awal, diambil tekanan operasi dari sistem sebesar 60 Psi dan gaya pembentukan yang terjadi pada produk sebesar 42175,6 . Dan ini kemudian dipakai dalam perencanaan silinder pneumatik untuk pengepresan benda kerja. Diameter minimal silinder dapat dicari dengan persamaan : F = . D 2. P -
(Tenaga Fluida Pneumati ,:hal 77) 42
