SISTEM PNEUMATIK - Muhammad Ahmad … · Web viewahukah anda, setiap sistem pasti mengeluarkan hasil kerja atau keluaran begitu juga dengan sistem pneumatik. Hasil kerja atau keluaran

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/1

Objektif Am : Mempelajari dan memahami sistem kerja pneumatik bagi penggerak dan injap

Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:-

Menyatakan kegunaan serta melakar binaan Silinder Lelurus dan Silinder Istimewa.

Menyatakan kegunaan serta melakar binaan Penggerak Putar dan Pengerak Istimewa.

Menyatakan dan melakarkan komponen dan simbol injap.

Menyatakan kaedah mengerakkan injap.Menerangkan fungsi penderia.Merekabentuk dan menerangkan litar asas satu

silinder.

UNIT 3

SISTEM KERJA PNEUMATIK(PENGGERAK DAN INJAP)

OBJEKTIF

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/2

3.0 PENGENALAN

ahukah anda, setiap sistem pasti mengeluarkan hasil kerja atau keluaran begitu juga dengan sistem pneumatik. Hasil kerja atau keluaran dalam sistem pneumatik ditunjukkan oleh pengerak. Penggerak pneumatik digunakan

untuk menukarkan tenaga atau daya angin mampatan kepada pergerakan secara mekanikal. Ianya merupakan komponen yang terakhir sekali digunakan dalam sistem pneumatik.

T3.1 PENGGERAK PNEUMATIK

Penggerak pneumatik terdiri daripada :-

Silinder PneumatikSilinder IstimewaPenggerak BerputarPenggerak Istimewa

Penggerak pneumatik menukarkan tenaga yang dihasilkan oleh tekanan udara kepada kerja dalam bentuk daya atau gerakan. Daya yang terhasil bergantung kepada diameter silinder dan tekanan udara. Gerakan penggerak boleh dikelaskan kepada pergerakan linear atau gerakan sudut.

3.1.1 Silinder Pneumatik

Binaan Silinder pneumatik berubah-ubah bergantung kepada penggunaannya dan boleh dibahagikan kepada beberapa bahagian seperti di bawah :-

Tiub Silinder Penutup Silinder Piston Piston rod

INPUTINPUT

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/3

Tiub silinder Ianya merupakan tempat di mana piston menggelongsor di bahagian permukaan dalam. Bahan yang biasa digunakan ialah seperti keluli berkarbon, aluminium tekanan tinggi dan stainless steel.Penutup silinder Bahagian ini menutup kedua hujung silinder dan terdapat salur tekanan atau masukan dan binaan pengkusyenan. Bahan yang biasa digunakan ialah besi tuang tetapi sekarang aluminium die-casting digunakan secara meluas kerana rintangannya kepada kakisan dan ianya lebih ringan.Piston Bahagian yang menerima tekanan udara dan mengelongsor di dalam tiub silinder dan memindahkan kuasa ke rod. Bahan yang biasa digunakan ialah besi tuang, aluminium dan keluli.Piston rod Ianya disambungkan ke piston dimana piston akan memindahkan kuasa keluar daripada silinder. Bahan yang biasa digunakan ialah keluli berkarbon. Pada bahagian permukaan luar rod biasanya disalut dengan lapisan krom keras (hard chrome plated) untuk mengelakkan kakisan dan haus disebabkan geseran. Bahan stainless steel digunakan bagi kegunaan tertentu.

3.2 JENIS-JENIS SILINDER LELURUS

Silinder bagi sistem pneumatik boleh dibahagikan kepada dua jenis utama iaitu :-

Silinder Satu Tindakan

Silinder Dua Tindakan

3.2.1 Silinder Satu Tindakan

Silinder satu tindakan menggerakkan piston keluar menggunakan kuasa angin

mampatan tetapi menggunakan spring untuk kembali kepada kedudukan asal.

Gambarajah 3.1 di bawah menunjukkan model dan keratan rentas binaan

silinder satu arah.

Gambarajah 3.1 : Silinder satu tindakan

Sumber :SMC Pneumatic

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/4

3.2.2 Silinder Dua Tindakan

Silinder dua tindakan menggerakkan piston keluar dan masuk dengan

menggunakan kuasa angin. Gambarajah 3.2 di bawah menunjukkan model

dan keratan rentas binaan silinder dua tindakan.

Gambarajah 3.2 : Silinder dua tindakan

Petunjuk:

Rajah 3.3 : Pergerakan silinder dua tindakan

Berdasarkan rajah 3.3 di atas, (i) Menunjukkan silinder berada di dalam keadaan piston masuk

keseluruhannya apabila kuasa mampatan angin menolak pada bahagian hadapan.

(ii) Pergerakan permulaan angin mampatan untuk menolak piston keluar.

(iii) Angin mampatan menolak piston keluar sepenuhnya.


(i) (ii)

(iii)(iv)

Menunjukkan Udara masuk Menunjukkan Udara keluarSumber :SMC Pneumatic

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/5

(iv) Pergerakan permulaan oleh angin mampatan untuk menarik piston masuk kembali ke dalam silinder.

3.3 MENENTUKAN DAYA DAN SAIZ SILINDER

Daya yang dikenakan ke atas sesuatu silinder bergantung kepada diameter piston,

tekanan kerja udara dan rintangan geseran. Secara teori pengiraan bagi menentukan

saiz sesuatu silinder adalah berdasarkan formula di bawah.

Daya yang terhasil oleh silinder dua tindakan :-

Semasa Pengembangan,

Semasa mampatan,

Daya yang terhasil oleh silinder satu tindakan :-

Semasa Pengembangan,

Daya ( N) = Luas Keratan Rentas Piston (m2) X Tekanan Udara (N/m2)

atau,

Daya ( N) = Luas Keratan Rentas Piston (cm2) X Tekanan Udara (Kgf/cm2)

Petunjuk :-D = Diameter piston (m atau cm)d = Diameter piston rod (m atau cm)Pg = Tekanan kelegaan (bar)Fs = Daya spring pada akhir lejang

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/6

3.4 PENGKUSYENAN DALAM SILINDER PNEUMATIK

Apabila piston bergerak di dalam silinder pneumatik dengan kelajuan yang tinggi, daya hentakan yang terhasil apabila piston menyentuh penutup silinder atau penutup rod pada akhir setiap lejang boleh menyebabkan kerosakan kepada penutup silinder atau penutup rod tersebut. Daya hentaman juga boleh merosakkan piston atau rod piston. Untuk mengelakkan daripada kerosakan disebabkan hentaman tersebut pengkusyenan perlu dipasang pada silinder di bahagian hadapan atau belakang (penutup silinder).

Gambarajah 3.4 : Kedudukan injap pengkusyenan di dalam silinder pneumatik

Pengkusyenan dalam silinder pneumatik adalah dari jenis pengkusyenan udara atau penyerap hentaman jenis getah. Pengkusyenan dalam silinder pneumatik adalah jenis getah. Pengkusyenan jenis udara biasanya digunakan bagi silinder yang berdiameter melebihi 40 mm dan rekabentuknya bergantung kepada penggunaan silinder tersebut.

Penyerap hentakan jenis getah biasanya digunakan untuk silinder bersaiz kecil di mana piston dan dua hujung silinder tersebut dipasang dengan bahan elastik (menganjal) seperti getah untuk mengelak dari berlakunya hentaman piston.

Injap Pengkusyenan

Rod

Saluran Bendalir

Injap sehala


PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/7

3.5 PENCAGAK SILINDER

Silinder jenis piawai tidak direka untuk menyerap beban dari bahagian sisi piston, oleh itu silinder mestilah dipasang dengan berhati-hati dan tepat bagi memastikan pergerakan beban selari dan seimbang dengan garis tengah silinder. Gambarajah 3.5 di bawah menunjukkan beberapa cara pemasangan pencagak silinder.

Pencagak terus (Direct)Silinder dipasang secara terus kepada permukaan depan rod.

Pencagak Bebenang (Threaded Neck)Silinder dipasang dengan menggunakan nat pengunci yang terdapat pada bahagian hadapan silinder.

Pencagak Berkaki ( Foot Mount)Silinder dipasang mendatar dengan memasang dua kaki iaitu di hadapan dan belakang silinder dan dikunci pada bahagian tapak.Pencagak Gantungan Belakang (Rear Flange)Silinder dipasang kekunci pada bahagian belakang.

Pencagak Gantungan Hadapan (Front Flange)Silinder dipasang kekunci pada bahagian hadapan.

Pencagak Ayunan Belakang (Rear Clevis)Silinder dipasang pada bahagian hadapan satu sendi yang boleh berayun.

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/8

Pencagak TrunnionPencagak bersendi dipasang pada bahagian tengah silinder untuk membolehkan ianya berayun

Gambarajah 3.5 : Cara pemasangan Pencagak Silinder

3.6 SILINDER ISTIMEWA

Selain silinder lelurus terdapat beberapa lagi jenis silinder yang boleh diketogorikan sebagai silinder istimewa. Ianya boleh dibahagikan kepada empat jenis seperti di bawah :- Rod Kembar Silinder Iring Silinder Berbilang Kedudukan Silinder Mengunci

3.6.1 Rod KembarSilinder rod kembar ialah mempunyai dua bahagian rod, silinder akan bergerak ke kiri dan ke kanan sepanjang rod tersebut. Silinder jenis ini biasanya digunakan untuk menggerakkan bahan kerja ke satu jarak yang lebih jauh. Satu plat seakan meja diletakkan dan dikunci dibahagian atas silinder tersebut. Meja tersebut akan bergerak bersama-sama silinder tersebut.

Gambarajah 3.6 : Binaan rod kembar



PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/9

Gambarajah 3.7 : Pemasangan rod kembar

3.6.2 Silinder Iring

Silinder iring mempunyai ciri-ciri yang agak berbeza seperti ditunjukkan

dalam gambarajah 3.8 di bawah. Ianya direka dengan pelinciran dalaman

dimana akan memastikan pergerakan yang lancar sepanjang masa. Ianya

diperbuat daripada nat / bolt yang mempunyai sifat kekuatan dan ketengan

yang tinggi.


PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/10

(a) (b)

Gambarajah 3.8 : (a) silinder iring (b) keratan rentas silinder iring

3.6.3 Silinder Berbilang Kedudukan

Silinder berbilang kedudukan mempunyai dua hujung yang dipasang secara

tetap pada kedudukan benda kerja. Ianya sesuai digunakan untuk operasi

yang melibatkan silinder dua tindakan atau lebih. Untuk aplikasi tertentu

yang melibatkan penderia posisi, silinder jenis ini dilengkapi dengan Sensor

Reed Switch Sme/SMT.


Sumber :Pneumatic Control for Industrial Automation,AE Press, 1987

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/11

Gambarajah 3.9 : Silinder berbilang kedudukan3.6.4 Silinder Mengunci

Silinder jenis ini boleh berhenti di mana-mana bahagian disepanjang rod silinder dan boleh dikunci pada kedudukan tersebut. Mekanisma kekunci boleh terdiri dari jenis spring, tekanan udara atau kedua-duanya.

Gambarajah 3.10 : Silinder Mengunci

Rajah 3.11 : Binaan Silinder Mengunci

3.7 PENGGERAK PUTAR

Terdapat tiga jenis penggerak putar yang utama sepertimana di bawah:-

Jenis Rak dan Pinion Jenis Ram Motor Udara

3.7.1 Penggerak Jenis Rak dan Pinion

Shaft keluaran mempunyai gear pinion terkamil yang digerakkan oleh rak yang bersambung dengan dua piston. Sudut piawai putaran ialah 90o atau 180o. Gambarajah 3.12 dan 3.13 di bawah menunjukkan binaan penggerak jenis rak dan pinion.



PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/12

Gambarajah 3.12 : Pengerak Jenis Ram dan Pinion

Rajah 3.13 : Binaan Pengerak Jenis Ram dan Pinion

3.7.2 Penggerak Jenis Ram

Angin termampat bertindak memasuki lubang udara yang bersambung kepada aci keluaran. Lubang udara dilindungi daripada kebocoran menggunakan pelindung getah atau saduran elastomer. Gambarajah 3.14 dan 3.15 di bawah menunjukkan binaan penggerak jenis ram.

Gambarajah 3.14 : Penggerak Jenis Ram




PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/13

Rajah 3.15 : Prosedur Kerja Penggerak Jenis Ram

Prinsip kerja penggerak ram ialah apabila angin termampat memasuki bahagian lubang udara, ram akan ditolak untuk berputar sementara itu, aci juga berputar kepada sudut yang dikehendaki sepertimana yang ditunjukkan oleh gambarajah iaitu 90o, 180o atau 270o.

3.7.3 Motor Udara

Motor udara banyak digunakan di dalam bidang industri dan automotive sebagai contoh, digunakan sebagai pemutar skru, mesin penggerudi dan mesin Pencanai. Motor udara menghasilkan keluaran daya kilas yang berterusan untuk menggerakkan aci. Kebaikan motor udara udara ialah seperti berikut:-

Mudah untuk mengawal kelajuan motorDaya kilas yang tinggiMudah untuk mengawal arah putaranSelamat digunakan dalam persekitaran mudah terbakar

Motor udara boleh dibahagikan kepada lima jenis seperti di bawah:-

Motor RamMotor GearMotor PistonMotor TurbinMotor Impal


PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/14

3.8 PENGGERAK ISTIMEWA

Terdapat empat jenis penggerak yang boleh dikategorikan sebagai penggerak istimewa iaitu:-

Silinder Tanpa RodUnit GelangsarSilinder Rod BergeronggangCuk Udara

3.8.1 Penggerak Silinder Tanpa Rod

Terdapat dua jenis silinder tanpa rod iaitu jenis sambungan magnet dan sambungan mekanikal. Sebuah silinder konvensional yang mempunyai panjang tunjahan 500 mm, mungkin memerlukan panjang tunjahan keseluruhan sebanyak 1100 mm.

Sebuah silinder tanpa rod yang mempunyai panjang tunjahan yang sama hanya memerlukan panjang keseluruhan 600 mm. Oleh itu, silinder tanpa rod adalah pilihan terbaik apabila berhadapan dengan ruang yang terhad tetapi memerlukan tunjahan yang panjang.

Silinder Tanpa Rod Sambungan Magnet

Silinder Tanpa Rod Jenis Sambungan Mekanikal

Gambarajah 3.16 : Gambarajah Silinder Tanpa Rod

3.8.2 Penggerak Unit Gelangsar


PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/15

Unit gelangsar merupakan penggerak lelurus yang berketepatan tinggi bagi kegunaan industri pengeluaran dan pembinaan robot. Gambarajah 3.17 dan 3.18 di bawah menunjukkan binaan unit gelangsar.

Gambarajah 3.17 : Unit Gelangsar

Gambarajah 3.18 : Binaan Unit Gelangsar

3.8.3 Penggerak Silinder Rod Bergeronggang

Penggerak Silinder rod bergeronggang menyediakan sambungan secara terus di antara peralatan penjanaan vakum dan pad vakum pada hujung rod kerja. Silinder rod bergeronggang direka khas untuk kegunaan ambil dan letak (Pick dan Place). Gambarajah 3.19 di bawah menunjukkan binaan silinder rod bergeronggang.

Gambarajah 3.19 : Silinder rod bergeronggang

Gambarajah 3.20 : Binaan silinder rod bergeronggang

3.8.4 Penggerak Cuk Udara (Penggenggam)





PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/16

Penggerak Cuk Udara direka untuk memegang komponen di dalam industri. Ianya banyak digunakan sebagai tangan kepada robot. Cuk udara mempunyai dua piston yang berfungsi untuk membuka dan menutup jaw. Gambarajah 3.21 dan 3.22 di bawah menunjukkan binaan Cuk Udara.

Gambarajah 3.21 : Penggerak Cuk Udara

Gambarajah 3.22 : Binaan Penggerak Cuk Udara

3.9 INJAP

Injap merupakan peralatan yang menerima arahan dalaman samada dalam bentuk insani, mekanikal, elektrikal atau pneumatik untuk melepaskan, atau menghentikan atau menyalurkan kembali pengaliran udara melauinya. Injap pneumatik terbahagi kepada lima jenis iaitu :

Injap kawalan arahInjap SehalaInjap kawalan aliran ( isipadu )Injap kawalan tekananInjap Bergabung



PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/17

Terdapat 4 kaedah utama bagaimana injap digerakkan sepertimana ditunjukkan oleh gambarajah di bawah :-

Kaedah Mengerakkan Injap Gambarajah Binaan Simbol

Insani Digerakkan oleh operator dengan cara menekan butang yang disediakan.

Mekanikal Injap digerakkan oleh mekanisma mekanikal seperti suis beroda dan rod silinder.

Pneumatik Injap digerakkan oleh angin mampatan yang bertindak mengerakkan kedudukan saluran angin.

ElektrikalInjap digerakkan oleh solenoid yang dijana oleh kuasa elektrik.

Rajah 3.23 : Kaedah mengerakkan injap


PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/18

3.9.1 Injap Kawalan Arah

Injap kawalan arah dikelaskan mengikut ciri rekabentuk dan bergantung kepada penggunaannya seperti di bawah:-

Mekanisma dalam injap yang mengawal aliran udara.Bilangan kedudukan 2 atau 3. Terdapat juga injap yang mempunyai lebih dari 3 kedudukan. Dalam kes tertentu, terdapat juga injap yang mempunyai 6 kedudukan.Bilangan sambungan yang terdapat pada injap dimana ia disambungkan pada tiub atau salur bertekanan yang mana ia bersambung kepada aliran di dalam injap yang dikawal oleh mekanisma injap.

3.9.1.1 Kegunaan Serta Simbol Injap Kawalan Berarah

Jenis Injap Simbol KegunaanInjap arah 2/2 Mengerakkan motor udara dan peralatan

pneumatik.Injap arah 3/2NC

Memacu silinder satu tindakan atau bertindak sebagai suis “on/off”.

Injap arah 3/2NO

Memacu silinder satu tindakan.

Injap arah 4/2 Memacu silinder dua tindakan dengan terdapat satu ekzos untuk melepaskan udara.

Injap arah 4/3 Memacu silinder dua tindakan dengan keupayaan memberhentikan silinder pada mana-mana kedudukan dengan menghalang udara di dalam silinder daripada keluar.

Injap arah 5/2 Memacu silinder dua tindakan dengan ekzos individu.

Injap arah 5/3Exhaust centre

Memacu silinder dua tindakan dengan keupayaan memberhentikan silinder pada mana-mana kedudukan dengan melepaskan udara yang berada di dalam silinder.

Injap arah 5/3Close centre

Memacu silinder dua tindakan dengan keupayaan memberhentikan silinder pada mana-mana kedudukan dengan menghalang udara di dalam silinder daripada keluar.

Injap arah 5/3Pressure centre

Memberhentikan rod silinder pada pertengahan kedudukan dengan megimbangi udara masuk secara serentak dibahagian hadapan dan belakang silinder.

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/19

3.9.1.2 Jenis-jenis injap kawalan arah

Injap kawalan arah terbahagi kepada empat iaitu :-a. Injap kilib. Injap Popetc. Injap Gelongsord. Injap Putar

a. Injap Kili

Gambarajah 3.24 menunjukkan injap kawalan arah kili. Ianyaterdiri daripada aci yang dibentuk menjadi sebatang kili dipasang dalam kelongsong dan boleh digerakkan bagi tujuan untuk mengubah arah aliran udara.

Kebaikan Injap Kili :Binaan mudah.Daya yang digunakan untuk menggerakkan kili adalah kecil.Sesuai untuk pengeluaran secara besar-besaran.Aliran udara yang melaluinya lebih banyak jika dibandingkan dengan injap jenis lain.

Keburukan Injap Kili :Semasa proses memesin, ia memerlukan proses pemesinan yang berkejituan tinggi.Sedikit kebocoran udara boleh terjadi pada injap.Penggunaan udara yang tidak bersih ( berhabuk ) boleh merosakkan injap.Pelinciran perlu pada bahagian yang menggelongsor.

Gambarajah 3.24 : Injap kawalan arah Kili


PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/20

b. Injap Kawalan Arah Popet

Gambarajah 3.25 menunjukkan injap kawalan arah jenis popet. Ianya diperbuat daripada getah tiruan atau resin yang dipadatkan. Popet didalam injap akan menutup tempat duduk injap “valve seat” pada arah paksi untuk memberhentikan aliran udara atau untuk membuka injap bagi membolehkan udara melaluinya di tempat duduk injap.

Kebaikan Injap Popet:Injap boleh dibuka dan ditutup dengan cepat kerana ia memerlukan hanya sedikit gerakan.Risiko kegagalan operasi terlalu kecil kerana kotoran dapat dielakkan dari memasuki injap.Tiada pelincr diperlukan.Mudah untuk dibuat.Tiada kebocoran berlaku.

Keburukan Injap Popet:Daya untuk menggerakkan bertambah jika tekanan bertambah.Sekiranya sambungan pada injap perlu ditambah,bentuk injap menjadi lebih kompleks.

c. Injap Gelongsor

Gambarajah 3.26 menunjukkan injap kawalan arah jenis gelongsor ianya diambil daripada teknik injap yang digunakan pada injap stim yang terdapat pada keretapi. Injap jenis gelongsor berfungsi untuk mengalirkan udara dengan cara menggelongsor atau menggerakkan injap gelongsor pada

Gambarajah 3.25 : Injap Kawalan Arah Jenis Popet


PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/21

permukaan rata. Kedua-dua permukaan mestilah rata dimana permukaan gelongsor berfungsi sebagai kedap.

Semasa gerakannya, rintangan geseran mestilah diminimumkan dengan cara menggunakan minyak pelincir pada permukaan yang bersentuhan. Terdapat juga injap gelongsor jenis kecil dengan menggunakan bahan “resin tiruan” untuk mendapatkan kedapan yang baik.

Kebaikan Injap Gelongsor :Binaannya murah.Aliran udara yang banyak diperolehi.Kadaralir udara boleh dikawal.Injap boleh digunakan untuk pelbagai fungsi.

Keburukan Injap gelongsor :Terdapat kebocoran udara.Tindakbalas kurang.Tidak tahan lama.Rintangan kepada operasinya bertambah apabila saiz injap bertambah.

d. Injap Kawalan Arah Jenis Putar

Gambarajah 3.27 menunjukkan injap kawalan arah jenis putar. Injap kawalan arah jenis putar biasanya digunakan sebagai injap pandu kepada aliran terus ke lain injap. Injap putar kebiasaannya diputar secara insani, elektrikal dan hidraulik. Injap putar biasa digunakan untuk kawalan pada tekanan rendah dan isipadu rendah.Kebaikan injap ini ialah ianya mudah dan padat.

Gambarajah 3.26 : Injap Kawalan Arah Jenis Gelongsor


PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/22

3.9.2 INJAP SEHALA

Injap olak-alik terbahagi kepada dua iaitu jenis “ATAU”dan “DAN” adalah satu jenis injap yang dapat digolongkan dalam kumpulan injap sehala. Ianya mempunyai dua masukan disebelah kanan dan kiri tetapi hanya satu masukan sahaja dibenarkan untuk menghasilkan keluaran seperti ditunjukkan dalam gambarajah 3.28 (a) dan (b) di bawah.

(a)

(b)

Gambarajah 3.28 : a) Injap ATAU, b) Injap DAN

Gambarajah 3.27 : Injap Kawalan Arah Jenis Putar

MASUKAN 2MASUKAN 1

KELUARAN

MASUKAN 2MASUKAN 1

KELUARAN



PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/23

3.9.3 INJAP KAWALAN ALIRAN

Fungsi injap kawalan aliran dalam sistem pneumatik ialah:Untuk mengawal kelajuan keatas penggerak dan bebannya.Untuk memperolehi kelajuan yang tetap bagi penggerak.Berfungsi sebagai pengkusyenan bagi hentaman beban pada akhir lejang bagi pergerakan silinder.Untuk mengelakkan beban yang berat dari jatuh dengan tiba-tiba semasa gerakannya kebawah.

Terdapat tiga jenis injap kawalan aliran iaitu:-a. Injap Kawalan Aliran Jenis Penghad Mudahb. Injap Kawalan Aliran Jenis Penghad Berubah Dengan Aliran Balik

Bebasc. Injap Kawalan Aliran Digerakkan Oleh Sesondol Guling

a. Injap Kawalan Aliran Jenis Penghad Mudah

Injap jenis ini terdiri dari badan mudah dan skru pendikit yang boleh dilaras untuk mengawal orifis dimana kawalan aliran akan diperolehi.Injap jenis ini biasa digunakan pada bahagian keluaran injap kuasa dimana ia digunakan untuk menghadkan kadaralir angin bagi mengawal kelajuan penggerak.

b. Injap Kawalan Aliran Jenis Penghad Berubah Dengan Aliran Balik Bebas

Injap jenis ini hanya satu aliran sahaja digunakan untuk mengawal kadaralir. Oleh itu injap sehala dipasang pada injap ini. Injap ini jugatidak menghadkan aliran balik.

Injap sehala yang terdapat pada injap ini terdiri daripada gelung getah yang boleh melentur keatas apabila aliran balik berlaku.Semasa aliran terus gelung berkeadaan lurus dan mengawal kadar aliran bergantung kepada skru pendikit .

c. Injap Kawalan Aliran Digerakkan Oleh Sesondol Guling

Injap jenis ini berfungsi seperti injap kawalan aliran jenis biasa tetapi sesondol guling digunakan untuk mengubah kadaralir udara yang melalui injap ini. Kawalan kelajuan yang berubah semasa lejang

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/24

keluaran dan masukan boleh diperolehi dengan cara mengunakan injap ini .Injap jenis ini juga membenarkan aliran balik bebas.

3.9.4 INJAP KAWALAN TEKANAN

Injap kawalan tekanan berfungsi untuk mengawal tekanan. Ianya terbahagi kepada dua iaitu :-

a. Injap Pengurang Tekanan dengan fungsi pelega b. Injap Pengurang Tekanan tanpa fungsi pelega.

a. Injap Pengurang Tekanan Dengan Fungsi Pelega .

Kebanyakan injap pengurang tekanan dilengkapi dengan fungsi pelega tekanan sekunder. Binaan injap ini ialah ,terdapat lubang kecil dibahagian bawah gegendang dan lubang laluan angin dibahagian bawah injap .Dalam keadaan biasa lubang dibahagian bawah gegendang sentiasa tertutup dan ruang laluan angin dibahagian bawah injap terbuka untuk membolehkan angin melaluinya .Apabila tekanan bertambah dibahagian keluaran, gegendang akan bergerak keatas. Gerakan ini akan menyebabkan batang gegendang turut bergerak keatas dan menutup lubang aliran dibahagian bawah injap .Injap seperti ini sesuai digunakan untuk mengawal aliran udara ke silinder .

b. Injap Pengurang Tekanan Tanpa Pelega

Berpandukan rajah 3.29 di bawah, dalam keadaan D1 dan kadar alir dibahagian sekunder stabil, injap akan berada dalam keadaan stabil dimana Fs dan Fd mempunyai nilai yang sama. Keluasan ruang aliran pada permukaan injap ( dimana mengikut kedudukan gegendang ) boleh mempengaruhi nilai kejatuhan tekanan ∆ p yang mana ia dapat mempengaruhi tekanan dari P1 ke P2 .

Keseimbangan daya akan terganggu disebabkan oleh pengurangan nilai P2 menyebabkan penambahan nilai kadaralir Q yang diperlukan .Pegas akan menolak gegendang dan ruang injap akan terbuka lebih luas bagi membolehkan aliran yang lebih .Dengan cara ini ∆p akan berkurangan dan P2 akan bertambah sehingga nilai Fs sama dengan Fd ( Fs adalah tekanan pegas yang dilaras ) .

Apabila tekanan P1 berubah, tekanan P2 juga berubah tetapi pegas bertindakbalas dengan cepat bagi mengimbangkan keadaan dengan

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/25

gerakkannya keatas atau kebawah. Dengan pergerakan injap membuka atau menutup (keatas atau kebawah) tekanan P2 akan stabil atau tetap.

Apabila tekanan P2 bertambah keseimbangan tekanan Fs = Fd akan terganggu dan gegendang akan tertekan atau bergerak keatas .Tindakan ini akan menyebabkan ruang laluan injap mengecil dan P2 akan menurun dan keseimbangan Fs =Fd akan diperolehi semula .

Gambarajah 3.29 : Injap pengurang tekanan tanpa pelega dan

konsep kerja injap

3.9.5 INJAP BERGABUNG

Gabungan daripada beberapa injap seperti gambarajah 3.30 di

bawah, menghasilkan fungsi yang baru. Injap Pemasa merupakan

salah satu contoh injap gabungan yang mengabungkan injap satu

hala, takungan dan injap kawalan 3/2.



PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/26

Gambarajah 3.30 : Binaan Injap Bergabung

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/27

Soalan 3a-1

Berpandukan jadual di bawah, namakan jenis injap berdasarkan simbol yang telah diberi :

Simbol Nama injap

Soalan 3a-2

Senaraikan EMPAT (4) kaedah mengerakkan injap.

Soalan 3a-3

Nyatakan EMPAT (4) kebaikan menggunakan injap kili.

Soalan 3a-4Nyatakan EMPAT (4) keburukan menggunakan injap kili.

AKTIVITI 3a

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/28

Jawapan 3a-1

Simbol Nama injap

Injap 4/2

Injap 5/2

Injap 2/2

Injap 4/3

Jawapan 3a-2

EMPAT kaedah mengerakkan injap ialah :-1. Insani2. Mekanikal3. Pneumatik4. Elektrikal

Jawapan 3a-3

EMPAT kebaikan menggunakan injap kili ialah :-1. Binaan mudah.2. Daya yang digunakan untuk menggerakkan kili adalah kecil.3. Sesuai untuk pengeluaran secara besar-besaran.4. Aliran udara yang melaluinya lebih banyak jika dibandingkan dengan injap jenis lain.

Jawapan 3a-4

EMPAT keburukan menggunakan injap kili ialah :1. Semasa proses memesin, ia memerlukan proses pemesinan yang berkejituan tinggi.2. Sedikit kebocoran udara boleh terjadi pada injap.3. Penggunaan udara yang tidak bersih ( berhabuk ) boleh merosakkan injap.4. Pelinciran perlu pada bahagian yang menggelongsor.

MAKLUM BALAS KEPADA AKTIVITI

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/29

UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA…!SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.

Soalan 1Nyatakan tujuan pengkusyenan dan berikan TIGA (3) sebab utama perlunya pengkusyenan.

Soalan 2Senaraikan DUA (2) fungsi utama bagi setiap injap kawalan yang berikut:

a. Injap kawalan tekananb. Injap kawalan aliranc. Injap kawalan arah

Soalan 3Lakarkan binaan silinder jenis dua tindakan serta labelkan 4 komponen utama.

Soalan 4Berikan LIMA (5) kebaikan dan DUA (2) keburukan injap pneumatik jenis popet.

Soalan 5

Berikan penerangan tentang injap kawalan tekanan dengan pelega.

PENILAIAN KENDIRI

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/30

Soalan 1

Tujuan pengkusyenan adalah untuk menyerapkan tenaga kinetik, bunyi serta perlindung kapada komponen dalaman semasa pergerakkan piston yang berhenti dengan tiba-tiba.

Tiga sebab utama perlunya pengkusyenan : i. Berlakunya kejutan apabila piston berhenti dengan tiba-tiba

ii. Kebisingan akibat pertembungan antara piston dengan lekapaniii. Pelindung kepada komponen dalaman seperti piston, rod dan sebagainya.

Soalan 2

Dua fungsi utama injap kawalan:a) Injap kawalan tekanan

i. Merendahkan tekanan kepada tekanan kerjaii. Menghadkan tekanan

b) Injap kawalan Isipadui. Menghadkan kadaraliran

ii. Mengawal kelajuan pergerakkan lejangan piston.

c) Injap kawalan arahi. Injap kuasa

ii. Suis had

Soalan 3

MAKLUMBALAS KEPADA PENILAIANKENDIRI

Rod

Piston Liang UdaraSilinder

PENGGERAK DAN INJAP

J4012 / UNIT 3/31

Soalan 4

LIMA kebaikan Injap Popet:i. Injap boleh dibuka dan ditutup dengan cepat kerana ia memerlukan hanya

sedikit gerakan.ii. Risiko kegagalan operasi terlalu kecil kerana kotoran dapat dielakkan dari

memasuki injap.iii. Tiada pelincr diperlukan.iv. Mudah untuk dibuat.v. Tiada kebocoran berlaku.

DUA keburukan Injap Popet:i. Daya untuk menggerakkan bertambah jika tekanan bertambah.

ii. Sekiranya sambungan pada injap perlu ditambah,bentuk injap menjadi lebih kompleks.

Soalan 5

Injap Pengurang Tekanan Dengan Fungsi Pelega Kebanyakan injap pengurang tekanan dilengkapi dengan fungsi pelega tekanan sekunder. Binaan injap ini ialah ,terdapat lubang kecil dibahagian bawah gegendang dan lubang laluan angin dibahagian bawah injap .Dalam keadaan biasa lubang dibahagian bawah gegendang sentiasa tertutup dan ruang laluan angin dibahagian bawah injap terbuka untuk membolehkan angin melaluinya .Apabila tekanan bertambah dibahagian keluaran, gegendang akan bergerak keatas. Gerakan ini akan menyebabkan batang gegendang turut bergerak keatas dan menutup lubang aliran dibahagian bawah injap .Injap seperti ini sesuai digunakan untuk mengawal aliran udara ke silinder .

SISTEM PNEUMATIK - Muhammad Ahmad … · Web viewahukah anda, setiap sistem pasti mengeluarkan hasil kerja atau keluaran begitu juga dengan sistem pneumatik. Hasil kerja atau keluaran

Documents