Pneumatik adalah teknologi udara terkompresi. Tetapi di beberapa kalangan, lebih modis untuk menyebutnya sebagai jenis kontrol otomatisasi. Ada beberapa jenis pneumatik yang perlu diketahui oleh para insinyur di berbagai industri.

Gas bertekanan — umumnya udara yang mungkin jenis kering atau berpelumas — digunakan untuk menggerakkan efektor akhir untuk dapat bekerja. Efektor ujung dapat berkisar dari silinder biasa hingga perangkat yang lebih spesifik untuk aplikasi seperti grippers atau pegas udara.

Sistem vakum, juga di bidang pneumatik, menggunakan generator vakum dan gelas untuk menangani operasi yang rumit, seperti mengangkat dan memindahkan lembaran kaca besar atau benda halus seperti telur.

Sistem dan Kegunaan Pneumatic

Sesuai sifatnya, udara mudah dikompresi, dan sistem pneumatik cenderung menyerap guncangan yang berlebihan, fitur yang berguna dalam beberapa aplikasi.

Sebagian besar sistem pneumatik beroperasi pada tekanan sekitar 100 psi, sebagian kecil dari 3.000 hingga 5.000 psi yang dilihat oleh beberapa sistem hidrolik. Dengan demikian, pneumatik umumnya digunakan ketika beban yang jauh lebih kecil terlibat.

Sistem pneumatik umumnya menggunakan kompresor udara untuk mengurangi volume udara. Pendekatan ini dapat meningkatkan tekanan gas. Gas bertekanan bergerak melalui selang pneumatik dan dikendalikan oleh katup dalam perjalanan ke aktuator.

Suplai udara sendiri harus disaring dan dipantau terus-menerus untuk menjaga sistem beroperasi secara efisien dan berbagai komponen berfungsi dengan baik. Ini juga membantu memastikan umur sistem yang panjang.

Insinyur umumnya menggunakan pneumatik dalam industri:

  • medis,
  • pengemasan,
  • penanganan material,
  • hiburan,
  • dan bahkan robotika.

Dan pneumatik dapat berguna dalam aplikasi yang sangat spesifik untuk mengendalikan resiko bahaya. Misalnya, di tambang, di mana percikan liar dapat berarti bencana dan kehilangan nyawa.

Dalam beberapa tahun terakhir, kontrol yang tersedia dalam sistem pneumatik (berkat elektronik dan komponen canggih) telah meningkat pesat. Di mana sekali sistem pneumatik tidak dapat bersaing dengan banyak sistem otomasi elektronik yang sebanding, teknologi saat ini sedang mengalami semacam kebangkitan.

Beberapa Jenis Pneumatik

Katup pneumatik adalah salah satu dari serangkaian komponen yang bertanggung jawab untuk mengontrol tekanan, laju, dan jumlah udara saat bergerak melalui sistem pneumatik.

Sistem pneumatik, yang bergantung pada kekuatan udara tekan untuk mentransmisikan daya, dapat ditemukan dalam aplikasi industri yang tak terhitung jumlahnya, dari alat-alat listrik yang dioperasikan secara pneumatik hingga mesin diesel.

Berdasarkan komponen lain dalam aplikasi yang diberikan dan jenis pneumatik yang digunakan, salah satu dari beberapa jenis pneumatik dapat ditemukan pada pusat perangkat.

Artikel ini akan meninjau jenis umum dari katup pneumatik yang digunakan dalam industri dan memberikan informasi tentang konfigurasi dan spesifikasi utama yang terkait dengan perangkat ini.

Konteks penggunaan katup pneumatik

Istilah “katup pneumatik” umumnya memiliki dua konteks penggunaan yang berbeda yang memerlukan penjelasan.

Dalam konteks pertama, katup pneumatik adalah perangkat yang digunakan untuk mengontrol atau memodulasi aliran udara (atau gas inert lain) dalam sistem pneumatik. Mereka melakukannya dengan mengendalikan udara atau gas pada sumbernya, mengatur jalannya sesuai kebutuhan ke dalam pipa, pipa, atau perangkat dalam sistem pneumatik otomatis.

Komponen aktuasi yang menyebabkan katup pneumatik membuka atau menutup dapat dilakukan dengan beberapa cara, termasuk secara manual, secara elektrik melalui solenoida atau aktuator bermotor, atau pneumatik.

Konsep utama yang perlu diperhatikan dalam kasus ini adalah bahwa udara atau gas bertekanan yang dikendalikan dan yang mengalir melalui port katup dalam sistem pneumatik.

Dalam konteks kedua, udara digunakan sebagai mekanisme kontrol pada katup, tetapi media yang mengalir melalui port katup adalah sesuatu selain udara, mungkin air, minyak, atau cairan lain. Dalam konteks ini, katup pneumatik berfungsi untuk menyediakan kontrol aliran dalam sebuah katup, tetapi fluida yang dikendalikan bukanlah udara.

Udara berfungsi sebagai media kontrol, dilewatkan melalui aktuator pneumatik untuk membuka, menutup, atau memodulasi aliran sesuai kebutuhan. Oleh karena itu katup ini kadang-kadang disebut sebagai katup yang digerakkan pneumatik.

Untuk meringkas, dalam konteks pertama, udara dikendalikan tetapi mungkin atau mungkin tidak mendorong mekanisme kontrol katup.

Dalam konteks kedua, sesuatu selain udara dikendalikan tetapi mekanisme kontrolnya adalah udara. Perbedaan antara dua konteks umum ini akan membantu dengan pemahaman lebih lanjut tentang katup pneumatik dan penggunaannya.

Jenis-jenis pneumatik di bawah ini umumnya mewakili konteks pertama.

Jenis katup pneumatik

Katup pneumatik, juga disebut katup kontrol arah, dapat diklasifikasikan menggunakan beberapa pendekatan berbeda yang meliputi:

  • dengan jumlah port masuk dan keluar yang mereka miliki
  • oleh jumlah jalur aliran atau posisi switching yang tersedia
  • oleh mekanisme yang digunakan untuk membuka atau menutup port
  • oleh posisi katup itu adalah ketika dalam keadaan tidak digerakkan

Katup kontrol arah fungsional, yaitu yang mengontrol arah aliran udara atau menghambat aliran bersama-sama, adalah kelas besar katup pneumatik yang menampung berbagai varian. Perangkat ini dapat digunakan dengan berbagai cara dalam sistem hidrolik, seperti untuk menghubungkan atau memutuskan pasokan udara terkompresi utama dari sistem atau untuk memajukan atau menarik kembali silinder udara yang bergerak sebagai bagian dari mesin atau proses yang sistem pneumatiknya telah dibuat.

Dengan mengingat hal ini, kita dapat secara luas menggambarkan jenis utama dari katup pneumatik sebagai:

  • Katup pneumatik kontrol dua arah
  • Katup pneumatik kontrol tiga arah
  • Katup pneumatik kontrol empat arah
  • Pegas mengimbangi katup pneumatik
  • Katup pneumatik kontrol dua arah

Directional valve dua arah melewatkan udara dalam dua arah, melalui dua port yang bisa terbuka atau tertutup. Jika port valve tertutup, tidak ada udara yang dapat mengalir melalui valve. Jika port terbuka, udara dapat bergerak dari port pertama melalui katup dan melalui port kedua atau ke arah yang berlawanan.

Katup pneumatik kontrol tiga arah

Katup udara tiga arah terarah memiliki tiga port, masing-masing melayani tujuan yang berbeda.

  • Port pertama digunakan untuk menghubungkan katup ke aktuator atau perangkat lain.
  • Port kedua terhubung ke aliran udara.
  • Port ketiga digunakan sebagai pintu keluar knalpot.

Ketika port pertama dan kedua terbuka dan yang ketiga ditutup, udara bergerak melalui katup ke perangkat. Ketika port pertama dan ketiga terbuka dan port kedua ditutup, aktuator dapat melampiaskan knalpot.

Katup tiga arah sering dihubungkan ke aktuator dalam silinder atau digunakan berpasangan dan terhubung ke silinder kerja ganda.

Katup pneumatik kontrol empat arah

Directional valve empat arah memiliki empat port berbeda, dua di antaranya terhubung ke aktuator, satu yang terhubung ke aliran udara bertekanan, dan satu yang berfungsi sebagai jalur pembuangan. Mereka adalah salah satu jenis katup yang paling umum ditemukan dalam sistem pneumatik karena empat jalur yang berbeda memungkinkan katup untuk secara efektif membalikkan gerakan motor atau silinder dasar.

Port tambahan kadang-kadang ditambahkan ke katup empat arah, menjadikannya katup empat arah lima porting. Katup empat arah dengan port tambahan sering digunakan untuk memberikan tekanan ganda, artinya katup dapat menerapkan salah satu dari dua jenis tekanan dan bergantian antara keduanya tergantung pada apa yang dibutuhkan aplikasi. Atau, katup dapat menggunakan port lain sebagai port buang sekunder.

Pegas mengimbangi katup pneumatik

Jenis klasifikasi katup pneumatik mengacu pada cara di mana arah aliran udara diaktifkan. Misalnya, dalam katup dua arah, katupnya terbuka (aliran udara diaktifkan) atau tertutup (aliran udara dicegah).

Agar setiap port dapat mengambil posisi terbuka atau tertutup, aktuator memindahkan spool katup ke posisinya. Untuk melepaskan spool katup dan mengembalikan katup pneumatik ke posisi sebelumnya, pegas melepaskan spool. Directional valve dua arah yang berfungsi dengan cara ini juga disebut spring offset valve.

Penunjukan dan konfigurasi katup pneumatik

Dalam klasifikasi katup pneumatik yang luas seperti dua arah, tiga arah, dan empat arah, ada berbagai kombinasi konfigurasi katup yang mencerminkan parameter yang diidentifikasi sebelumnya – yaitu port, posisi switching, dan keadaan non-aktuasi.

Ketika mendefinisikan konfigurasi ini, sistem penomoran standar biasanya digunakan yang mencakup dua angka yang dipisahkan oleh garis miring (/). Angka pertama adalah jumlah port di katup dan angka kedua mencerminkan jumlah posisi switching.

Sebagai contoh, katup pneumatik 2/2 arah adalah katup yang memiliki dua posisi switching dan dua port. Katup 3-arah 2 arah adalah satu dengan dua posisi switching dan tiga port. Dengan ekstensi, katup 4/2 arah mewakili katup yang memiliki dua posisi switching dan untuk port; katup 5/2 arah memiliki dua posisi switching dan 5 port.

Di dalam opsi-opsi ini, ada juga pertanyaan tentang status yang tidak digerakkan. Sebuah katup 2/2 arah dapat tersedia dalam posisi tertutup normal, yang berarti bahwa ketika tidak digerakkan, katup ditutup dan tidak memungkinkan aliran udara di antara port. Untuk membuka katup, aktuasi diperlukan.

Dalam katup yang biasanya terbuka, kebalikannya benar – tanpa aktuasi, katup memungkinkan aliran udara, yang membutuhkan aktuasi untuk menutup katup.

Dalam katup tiga arah, satu port selalu terbuka. Dalam kasus seperti itu, keadaan istirahat tertutup biasanya mengakibatkan pemblokiran port aliran udara, sehingga udara tidak bergerak kecuali perangkat dihidupkan.

Sebagai contoh, katup tiga posisi lima port mungkin memiliki port 1 sebagai inlet tekanannya, port 2 & 4 sebagai port work, dan port 3 & 5 sebagai port exhaust.

Konfigurasi untuk katup pneumatik yang biasa digunakan meliputi 5/3, 5/2, 4/2, 3/2, dan 2/2.

Katup pneumatik dapat diimbangi pegas atau ditahan. Pada katup pegas-offset (seperti dijelaskan di atas), katup akan kembali ke kondisi awal atau kondisi saat setiap aktuasi dilepas. Dalam katup detent, katup akan tetap pada posisi terakhir yang diaktifkan sampai diaktifkan kembali oleh operator.

Spesifikasi katup pneumatik

Ada spesifikasi untuk katup pneumatik, beberapa di antaranya dirangkum di bawah ini. Parameter ini untuk panduan umum dan pembaca harus tahu bahwa masing-masing produsen dan pemasok katup dapat mengkarakterisasi katup mereka secara berbeda.

Selain itu, spesifikasi yang tepat akan tergantung pada beberapa faktor seperti desain berjenis, porting yang diinginkan, dan mekanisme aktuasi untuk katup.

  • Tekanan operasi atau rentang tekanan – jumlah tekanan atau rentang tekanan (misalnya dalam psi, Bar, atau Pa) yang diperingkat untuk ditangani katup.
  • Media pengoperasian – jenis media yang dapat dikontrol katup dengan aman. Dalam kebanyakan kasus, ini akan menjadi udara terkompresi.
  • Kapasitas aliran atau koefisien aliran – ukuran kapasitas katup untuk memindahkan atau mengalirkan udara melaluinya, dengan koefisien aliran (Cv) mewakili konstanta proporsionalitas antara laju aliran dan tekanan diferensial.
  • Laju siklus – jumlah maksimum siklus katup tempat katup dapat beroperasi per unit waktu.
  • Waktu respon – jumlah waktu yang dibutuhkan katup untuk beralih status atau posisi setelah digerakkan.
  • Ukuran port – parameter dimensi fisik yang menentukan ukuran port pada katup dan gaya ulir.
  • Tegangan pengumpanan Koil – untuk katup yang digerakkan secara listrik, ukuran voltase maksimum yang dapat dipertahankan oleh kumparan aktuasi dan dapat dinilai dalam volt DC dan AC.

Kawan Era Baru menyediakan aneka directional control valves dari Janatics. Silahkan hubungi kami untuk informasi lebih lanjut.

Share This