ASAS PNEUMATIK

ASAS
PNEUMATIK

1ST EDITION 2021

MOHD RAHIMI BIN RAMLI
NORASIAH BINTI ABD RAZAK

ASAS
PNEUMATIK

1ST EDITION 2021

MOHD RAHIMI BIN RAMLI
NORASIAH BINTI ABD RAZAK

COPYRIGHT

All rights reserved. No part of this publication may be reproduced.
Stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any

means, electronic, mechanical, photocopying, photographs,
recording, etc without th prior permission of Politeknik Mukah

1st Edition 2021

Author
Mohd Rahimi Bin Ramli
Norasiah Binti Abd Razak

Published :
POLITEKNIK MUKAH SARAWAK

KM7.5, JALAN OYA
96400 MUKAH
SARAWAK

TEL : 084-874001
FAKS : 084874005
www,pmu.edu.my

E ISBN 978-967-2097-36-5

Mohd Rahimi Bin Ramli & Norasiah Binti Abd Razak

SINOPSIS

Pneumatik merupakan satu sistem terkini dalam teknologi
pembuatan. Sistem ini telah digunakan sejak tahun 1960an di
Amerika Syarikat. Media kawalan bagi sistem ini adalah angin.
Beberapa komponen seperti injap, pemampat dan pam merupakan
komponen utama dalam sistem kawalan ini. Sistem kawalan ini
dapat dihasilkan melalui rekabentuk litar dan juga sambungan
komponen dalam keadaan yang betul. Seterusnya ianya dapat
menghasilkan rekabentuk litar yang sesuai dan berfungsi untuk
keadaan yang dikehendaki. Dengan adanya sistem ini akan dapat
meningkatkan teknologi pembuatan pada masa kini dan melahirkan
lebih banyak kilang yang menggunakan sistem pneumatik dan
hidraulik ini.

MENGENAI PENULIS

Mohd Rahimi Bin Ramli
Pensyarah Politeknik Mukah
[email protected]

Norasiah Binti Abd Razak
Pensyarah Politeknik Mukah
[email protected]

SEJARAH SISTEM PNEUMATIK 8 ISI
PENGENALAN PNEUMATIK 9 KANDUNGAN
KOMPONEN SISTEM PNEUMATIK 10
11 10
SISTEM PNEUMATIK 12
KEBAIKAN SISTEM PNEUMATIK 12
KEBURUKAN SISTEM PNEUMATIK 13

SIMBOL-SIMBOL 14
PIAWAI BAGI KOMPONEN PNEUMATIK 16
17
KOMPONEN PNEUMATIK 18
INJAP KAWALAN ARAH 19
INJAP KAWALAN ARAH KILI
INJAP KAWALAN ARAH POPET 20

INJAP GELONGSOR
INJAP KAWALAN ARAH JENIS PUTAR

INJAP SEHALA 21
INJAP KAWALAN ALIRAN 22
INJAP KAWALAN TEKANAN 23

INJAP GABUNGAN 24

PEMAMPAT 25
KEGUNAAN UDARA 26
27
DAYA

HUKUM BOYLES 27
UDARA 28
28
PEMAMPAT

JENIS-JENIS PEMAMPAT 29

PEMAMPAT JENIS PUTARAN 30

PEMAMPAT JENIS DINAMIK 32
SISTEM MAMPATAN UDARA 33

TURUS SEDUTAN DAN PENYENYAP 34

TABUNG UDARA 35
INJAP PELEGA 36
37
UNIT SERVIS ATAU UNIT KHIDMAT

PADA AKHIR BAB PELAJAR
AKAN DAPAT

 Menyatakan dan membandingkan jenis-jenis pemampat udara
 Menyatakan dan menerangkan aksesori pemampat Menyatakan

dan menerangkan penyahhidratan udara
 Menyatakan dan menerangkan kesan rawatan udara
 Menyatakan dan menerangkan prinsip kerja penapis, pengatur

tekanan dan pelincir udara.

SEJARAH SISTEM
PNEUMATIK

Pneumatik telah diperkenalkan di
Amerika Syarikat. Ianya 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 ke 2.

—PERANG DUNIA KE 2

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
juruelektrik, tidaklah menjadi masalah untuk membina kabinet kawalan
yang agak baik.

01

PENGENALAN 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.

KOMPONEN SISTEM
PNEUMATIK

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 pad a bahagian brek. Gambarajah
blok komponen sistem pneumatik adalah seperti dalam gambarajah 1.1 di bawah:

Penerima Injap
Kawalan
Pemampat
Udara Unit Servis

Pengering Penggerak

SISTEM PNEUMATIK Unit Servis

Pemampat Udara Unit seivis terdiri dari tiga
komponen iaitu pengatur
Berfungsi untuk mengumpulkan tekanan, tolok tekanan dan
udara dan memampatkannya pelincir. lanya berfungsi untuk
mengawal tekanan dan
dari tekanan udara kasa melincirkan udara sebelum
ketekanan tertentu. Contohnya
dihantar ke sistem.
Pemampat Putaran dan
Pemampat salingan. Injap Kawalan Arab

Pengering Udara lanya berfungsi untuk
mengawal arah gerakan
Berfungsi untuk mengeringkan
udara yang telah dimampatkan penggerak.

daripada wap air sebelum Penggerak
udara dihantar ke sistem untuk
lanya merupakan komponen
mengelakkan komponen terakhir yang terdapat dalam
pneumatik dari berkarat.
Contohnya Pengeringan sistem ini. Berfungsi untuk
Serapan dan Pengeringan melakukan kerja sebagaimana

Jerapan. yang telah dikehendaki.
Terdapat pelbagai jenis
Penerima Udara penggerak sepe1ti rod keluar
masuk, putaran dan nyalaan.
Berfungsi untuk menyimpan
udara yang telah dimampat

dan dikeringkan sebelum
dihantar ke sistem. Penerima
udara juga dikenali sebagai
tabung udara. lajuga boleh
mengawal tekanan angin yang

terdapat di dalamnya.

KEBAIKAN SISTEM Udara tidak memerlukan aliran
PNEUMATIK balik.

10 Kebaikan Dapat memberikan sambutan
Sistem yang cepat untuk memulakan
Pneumatik dan memberhentikan kawalan.

Mudah disalurkan untuk jarak KEBURUKAN
yang jauh dan mudah SISTEM PNEUMATIK
disimpan. Iaitu keboleh
7 Keburukan
dapatannya tidak terbatas. Sistem
Pneumatik
Udara tidak tertakluk kepada
suhu dan tidak mudah terbakar. Udara termampat memerlukan
persediaan sistem yang teliti.
Dapat menyediakan cara yang
berkesan untuk pendaraban Udara yang terkeluar dari proses
pemampatan mengeluarkan bunyi yang
daya, mudah diselaraskan dan bising.
tiada masalah beban.
Walaupun kos penyenggaraannya
Udara dapat menyediakan rendah tetapi kos penyediaannya tinggi
kebolehlenturan dalam kawalan (untuk membuang bahan cemar).

mesin Keperluan dayanya terhad, hanya dari
lsipadu udara rendah, jadi 20 kN - 30 kN.
pergerakannya lebih laju
berbanding dengan minyak Kebolehmampatan tidak dapat
menghasilkan kelajuan piston yang
hidraulik. malar dan seragam.

Udara adalah bersih, Untuk menjadi sumber kuasa, udara
kebocorannya tidak akan termampat boleh dikatakan mahal.
mencemarkan persekitaran. lanya menggunakan banyak paip.

SIMBOL-SIMBOL
PIAWAI BAGI KOMPONEN

PNEUMATIK

• Pemampat pneumatik
• Silinder pneumatik tindakan searah
• Siliinder pneumatik tindakan dua arah
• Injap 2/2
• lnjap 3/2

• GERAKAN INSANI • Gerakan mekanik

Am
Butang Tekan

Tuil
Injak

• INJAP KAWALAN ALIRAN

Kawalan aliran bolehubah
Kawalan aliran satu arah sahaja
Kawalan aliran bolehubah bagi satu arah
sahaja

• Pengatur tekanan bolehubah

• Gerakan elektrik dengan
solenoid satu gelung

KOMPONEN
PNEUMATIK

• INJAP SEHALA

Tanpa pegas Dengan pegas

KOMPONEN PNEUMATIK

• PENAPIS • Pengering udara • Tolok tekanan
• Alat pelincir • Saluran udara
Tanpa pengasing air
Dengan penapis air

Injap merupakan peralatan yang menerima
arahan sama ada dalam bentuk insani,

mekanikal, elektrikal atau pneumatik untuk
melepaskan udara, menghentikan udara atau

menyalurkan kembali pengaliran udara
melaluinya.

Injap pneumatik terbahagi kepada lima jenis iaitu :
– Injap kawalan Arah
– Injap Sehala
– Injap Kawalan Aliran (isipadu)
– Injap Kawalan Tekanan
– Injap Gabungan

INJAP KAWALAN ARAH

Injap kawalan arah terbahagi kepada empat :

Injap Kili 99% 99% Injap Popet
Injap Putar 99% 99% Injap Gelongsor

Injap Kawalan Arah Kili

KEBAIKAN :

• 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 :

• 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.

KEBAIKAN :

• 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 pelincir diperlukan.

• Mudah untuk dibuat. • Tiada kebocoran

berlaku.

Injap Kawalan Arah Popet 70%

22% 8%
BINAAN
KEBURUKAN :

• Daya gerakan
bertambah jika
tekanan bertambah. •
Sekiranya sambungan
pada injap perlu
ditambah, bentuk
injap menjadi lebih

kompleks.

INJAP GELONGSOR KEBAIKAN :

FUNGSI • Binaannya murah. • Aliran udara
yang banyak diperolehi. • Kadar alir
• Injap jenis gelongsor berfungsi udara boleh dikawal. • Injap boleh
untuk mengalirkan udara
digunakan untuk pelbagai fungsi
dengan cara menggelongsor
atau menggerakkan injap BINAAN

gelongsor pada permukaan
rata. Kedua-dua permukaan

mestilah rata dimana
permukaan gelongsor berfungsi

sebagai kedap.

KEBURUKAN :

• Terdapat kebocoran udara. •
Tindakbalas kurang. • Tidak
tahan lama. • Rintangan kepada
operasinya bertambah apabila

saiz injap bertambah

FUNGSI
Injap putar biasa digunakan untuk
kawalan pada tekanan rendah dan
isipadu rendah. • Kebaikan injap ini ialah
ianya mudah dan padat.

INJAP KAWALAN ARAH JENIS PUTAR

• INJAP SEHALA TERBAHAGI KEPADA DUA JENIS
:

– Injap ATAU
– Injap DAN
• Ianya mempunyai dua masukan disebelah kanan
dan kiri tetapi hanya satu masukan sahaja
dibenarkan.

INJAP SEHALA

INJAP ATAU

INJAP DAN

2016 Juga Injap
dikenali
Injap 2018
2017
2019
Sehala
2 Arah

• FUNGSI INJAP KAWALAN ALIRAN IALAH :
– Untuk mengawal kelajuan ke atas penggerak dan bebannya.
– Untuk memperolehi kelajuan yang tetap bagi penggerak.
– Berfungsi sebagai pengkusyenan bagi hentaman beban
– Untuk mengelakkan beban yang berat dari jatuh dengan
tibatiba semasa gerakannya kebawah

INJAP KAWALAN ALIRAN

TERDAPAT TIGA JENIS INJAP KAWALAN ALIRAN :
– Injap Kawalan Aliran Jenis Penghad Mudah
– Injap Kawalan Aliran Jenis Penghad Berubah Dengan
Aliran Balik Bebas
– Injap Kawalan Aliran Digerakkan Oleh Sesondol Guling

• Injap kawalan tekanan berfungsi
untuk mengawal tekanan. • Ianya
terbahagi kepada dua iaitu : – Injap
Pengurang Tekanan dengan fungsi
pelega – Injap Pengurang Tekanan

tanpa fungsi pelega

INJAP KAWALAN
TEKANAN

BINAAN

INJAP GABUNGAN

• Injap ini ialah gabungan daripada beberapa injap
untuk menghasilkan fungsi yang baru.

• Injap Pemasa merupakan salah satu contoh injap
gabungan yang mengabungkan injap satu hala,
takungan dan injap kawalan 3/2.

KAWALAN ALIRAN

INJAP ATAU DAN

1 Atmosfera = 100 kPa Terdapat 3 cara untuk
(1 Pascal = 1 N/m2 ) = mengukur tekanan dalam satu
14.5 psi = 1.01325 bar sistem iaitu kPa, psi dan bar.
Kesemua udara akan kembali

ke atmosfera berdasarkan
persamaan unit di bawah

PEMAMPAT

Pemampat udara adalah peranti yang digunakan
untuk memampatkan gas . Pemampat udara adalah serupa
dengan pembinaan pam. Kompresor udara yang paling banyak
adalah piston berulang, berputar bilah atau skru berputar.

Fungsi pemampat adalah untuk meningkatkan
tekanan, dan suhu tepu yang sepadan (titik

mendidih) wap penyejuk ke tahap yang cukup
tinggi supaya penyejuk boleh mengembun
dengan menolak haba melalui

kondenser. Pemampat memampatkan wap itu
dengan tekanan yang tinggi.

KEGUNAAN UDARA

Berikut adalah antara contoh penggunaan pemampat
penukul ribet, penukul menyerpih, pengorek, pemecah konkrit
dan sebagainya. Mengendalikan alatan berputar contohnya
motor udara, pencanai, gerudi, reamer, pam kendalian udara,

wrenches dan sebagainya. Menyembur cat, minyak, racun
serangga dan sebagainya. Mengendalikan omboh-omboh

udara untuk alat penekan, pembuka pintu, pengangkat,
pencengkam dan sebagainya. Semburan udara untuk tujuan
pembersihan. Mengembangkan tayar kenderaan. Memulakan
enjin diesel yang besar Mengendalikan alatan kawalan, injap

dan sebagainya

DAYA HUKUM
BOYLES
Unit untuk daya ialah
Newton. Formulanya ialah: Seperti juga gas, udara tidak
mempunyai bentuk tertentu. Jika
DAYA = TEKANAN X isipadu sesuatu jisim dikurangkan,
KELUASAN tekanan akan bertambah kerana

APA ITU DAYA? ianya berkadaran songsang
terhadap isipadu, iaitu jika isipadu
Daya ialah satu tindakan yang
dapat mengubah jenis gerakan dikurangkan sebanyak ½ kali,
tekanan akan bertambah sebanyak
sesuatu jasad seperti
memulakan, menghentikan, 2 kali
memecutkan, melambatkan,
dan mengubah arah gerakan. Formula yang membuktikan teo
tersebut ialah:

P1V1 = P2V2

UDARA

• Udara ialah gabungan dari beberapa jenis gas yang menyelubungi
bumi sehingga ketinggian 50,000 meter dari aras laut.

• Tekanan udara berkadar songsang dengan altitud atau tinggi, iaitu
tekanan udara akan berkurangan pada altitud yang tinggi.

JENIS-JENIS PEMAMPAT

Pemampat udara boleh dibahagikan
kepada dua kategori yang utama seperti di

bawah.

Jenis 01
Anjakan
i. Jenis salingan
Positif ii. Jenis putaran

02

Jenis i. Jenis aliran paksi
Dinamik ii. Jenis aliran jejari

JENIS-JENIS PEMAMPAT

Pemampat Jenis
Anjakan Positif

Pemampat udara anjakan positif merupakan mesin dengan sekumpulan
isipadu udara atau gas yang diletakkan di dalam bekas tertutup kerana
tekanan akan meningkat apabila isipadu tersebut dikurangkan. Pemampat
udara anjakan positif biasa digunakan di dalam loji-loji pemampat udara
untuk kawalan pneumatik. Pemampat ini terdiri dari dua jenis yang utama

iaitu jenis salingan dan berputar.

i. Pemampat omboh satu peringkat dan Pemampat Jenis
dua peringkat Salingan
ii. Pemampat jenis gegendang

Pemampat omboh satu dan dua peringkat

Pemampat jenis ini menggunakan gerakan piston dalam silinder untuk
memampatkan udara. Biasanya udara termampat dihasilkan melalui
proses mampatan dalam satu atau beberapa peringkat. Pemampat

salingan satu peringkat menghasilkan tekanan udara yang lebih
rendah daripada pemampat salingan dua peringkat.

Ianya adalah seperti pemampat PEMAMPAT JENIS
berpiston tetapi ianya digantikan dengan GEGENDANG

pemasangan cakera dan gegendang.
Gegendang disambungkan dengan
cakera dan dinding silinder. Udara hanya
masuk dan keluar setakat ruang di dalam

gegendang sahaja.

Pemampat Jenis Putaran

Jenis Skru

Pemampat jenis skru menggunakan
minyak pelincir sebagai pelindung
daripada kebocoran. Ianya sesuai
digunakan jika beban yang dikenakan
padanya tidak berubah. Masalah
pemampat jenis skru ialah angin
mampat yang dihasilkan mempunyai
kandungan minyak, oleh itu ianya
memerlukan penapis minyak yang
dipasang secara siri dibahagian

keluaran.

Pemampat Jenis Putaran

Jenis Ram Gelangsar

Pemampat ini padat, berkelajuan
tinggi, bebas dari pencemaran

pelincir dan selalunya mempunyai
kecekapan yang lebih tinggi dari
pemampat jenis emparan tetapi

tidaklah setinggi kecekapan
pemampat jenis salingan.Pemampat

jenis putaran boleh menghasilkan
tekanan antara 400 kN/m – 800

kN/m. Keupayaannya boleh
mencapai 100 m/min. Unsur asasnya
ialah pemutar dan beberapa keping

ram yang bebas melunsur secara
jejarian di dalam satu selongsong

Pemampat Jenis
Dinamik

• Udara atau gas yang dimampatkan melalui gerakan dinamik ram yang
berputar menghasilkan halaju dan tekanan kepada udara atau gas yang
mengalir.

• Aliran udara di dalam aliran paksi adalah sama arah dengan gerakan
gandar, manakala di dalam pemampat emparan, pengaliran udara
adalah sama arah dengan putaran jejarinya.

• Kadangkala pemampat emparan disebut sebagai penghembus atau
peniup bergantung kepada bagaiman dinamiknya gerakan udara.

• Pemampat jenis ini digunakan apabila kadar aliran dan isipadu yang
tinggi diperlukan.

• Pemampat jenis dinamik biasanya tidak dapat
menghasilkan tekanan yang tinggi

• Maka ia tidak digunakan sebagai pemampat
kepada sistem pneumatik.

• Hanyamenghasilkan kuantiti udara yang tinggi
tetapi ia hanya berfungsi sebagai kipas atau
penghembus.

SISTEM MAMPATAN UDARA

Sistem mampatan udara memerlukan kelengkapan
tertentu bagi memastikan kerja pemampatan dapat
dilaksanakan dengan baik. Di antara kelengkapan sistem

mampatan udara adalah seperti berikut :-

Turus Sedutan dan Tabung Udara Injap Pelega
Penyenyap

Unit Servis atau Unit
Khidmat

Turus Sedutan dan
Penyenyap

• Setiap sistem pemampat memerlukan turas sedutan untuk
mengeluarkan zarah-zarah kotoran sebelum udara memasuki
liang masuk.

• Turas ini biasanya jenis kubang minyak atau elemen kertas yang
memerlukan senggaraan atau gantian dari masa ke semasa.

• Satu penyenyap adakalanya diperlukan bagi melenyapkan
kebisingan udara yang memasuki pemampat.

• Ia boleh dipasang sebelum atau selepas turas bergantung
kepada kesan penyenyap yang diperlukan.

Tabung Udara

Pemampat sama ada yang besar atau kecil selalunya
dilengkapkan dengan satu penerima udara. Penerima
hanyalah sebuah takungan atau tangki yang dapat diisikan

dengan udara termampat.

• Fungsi Tabung Udara adalah seperti berikut :-
• Menapis udara yang masuk ke dalam sistem utama (Penapis

Masukan) Menyimpan udara termampat bagi mengelakkan
pemampat beroperasi secara berterusan.
• Meredan denyutan tekanan yang datang daripada
pemampat atau sistem pneumatik.
• Memindah haba bagi menyejukkan udara termampat bagi
menggalakkan peluwap menitis ke bawah takungan sebelum
udara disalurkan ke sistem pneumatik.
• Mengumpul peluwap dan cemaran daripada udara. Injap
pelega yang berada dibahagian atas tabung udara
berfungsi untuk mengawal tekanan yang berlebihan.

Injap Pelega

• Alat ini merupakan penerima udara yang dipasang di
tempat perantaraan untuk menyamankan tekanan yang
berubah-ubah di dalam sistem dan memastikan tekanan
kendalian sentiasa malar.

• Penumpuk perantaraan hendaklah dipasang pada tiap-
tiap loji yang menggunakan bekalan pusat udara
termampat.

• Dengan kewujudan penumpuk di dalam susunan loji,
tekanan dalam talian panjang terpampas menyusut dan
halaju aliran dalam saluran dapat disenggarakan dengan
mudah.

Unit Servis atau
Unit Khidmat

Alat ini merupakan satu pakej yang mengandungi turas udara,
pengatur tekanan dan pelincir

Penapis udara Penapis udara digunakan untuk
membersihkan udara termampat
daripada segala kekotoran dan juga
air terpeluwap yang terkumpul.

Pengatur Pengatur tekanan merupakan injap
Tekanan penurun yang memastikan tekanan
kerja yang besar berkeadaan malar

walaupun terdapat
ketidakseimbangan dalam tekanan

udara utama dan kadar
penggunaan udara. Tekanan
masukan hendaklah sentiasa lebih
tinggi daripada tekanan keluaran.