ebook pneumatik (eISBN)

WAN HAMADI BIN ZAHARI 1
NIK AZIZI BIN NIK HUSAIN
MOHD SIDI BIN SULAIMAN

PNEUMATIK

WAN HAMADI BIN ZAHARI
NIK AZIZI BIN NIK HUSAIN
MOHD SIDI BIN SULAIMAN

POLITEKNIK KOTA BHARU

i

Published and printed by:
Department of Mechanical Engineering
Politeknik Kota Bharu
KM. 24, Kok Lanas, 16450 Ketereh, Kelantan.

Programming Fundamentals
First Edition 2022
© Wan Hamadi Bin Zahari, Nik Azizi Bin Nik Husain & Mohd Sidi Bin Sulaiman

All rights reserved. No part of publication may be reproduced, stored in any form or by
any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise without prior
written permission of the copyright holder.

Programming Fundamentals/ Wan Hamadi Bin Zahari, Nik Azizi Bin Nik Husain &
Mohd Sidi Bin Sulaiman

ii

PENGHARGAAN
Syukur kepada Allah swt di atas kekuatan yang telah diberikan kepada kami di dalam
menyiapkan buku ini. Kami ingin mengambil kesempatan untuk merakamkan terima
kasih kepada Ketua Jabatan Kejuruteraan Mekanikal Hj Zuhary Bin Zahari di atas
kepercayaan yang diberikan dalam melaksanakna tugas ini. Ucapan terima kasih juga
kepada rakan -rakan sepejuangan yang telah menyumbangkan idea dan masa bagi
memantapkan kandungan buku ini. Ucapan yang sama dirakamkan kepada Puan Ruzila
Binti Mat Ghani yang telah membuat penyemakan dan memberi pandangan dalam
meyiapkan buku ini. terima kasih juga kepada keluarga kami yang telah banyak
menyokong kami.

Wan Hamadi Bin Zahari, Nik Azizi Bin Nik Husain & Mohd Sidi Bin Sulaiman
Jabatan Kejuruteraan Mekanikal
Politeknik Kota Bharu
KM. 24, Kok Lanas, 16450 Ketereh, Kelantan

iii

SINOPSIS
PNEUMATIC & HYDRAULICS memberikan pengetahuan dan pemahaman mengenai
kepentingannya litar pneumatik dan hidraulik, peralatan dan reka bentuk bersama
dengan penggunaannya dalam
industri.
Sistem pneumatik menggunakan udara termampat sebagai media pemindahan kuasa.
Udara termampat adalah udara sekeliling yang telah dimampatkan dengan menggunakan
pemampat udara kendalian motor elektrik.
Industri pemasangan komponen elektronik, mesin memproses makanan, alat pneumatik
seperti mesin gerudi, motor udara.

iv

BIODATA PENULIS

WAN HAMADI BIN ZAHARI
The author was born in 1980 in Kota Bharu,
Kelantan. Has an academic qualification in Master
Science Education (UUM, 2012). Started his
career as a lecturer at Agricuture Engineering
department, Politeknik Kota Bharu in November
2004 and currently works at Kota Bharu
Polytechnic.

NIK AZIZI BIN NIK HUSAIN
The author was born in 1974 in Wakaf Bharu,
Tumpat, Kelantan. Has an academic qualification
in Mechanical Engineering First Degree (UTM,
2000). Started his career as a lecturer at Politeknik
Kota Bharu, Km 24 Kok Lanas, 16450 Ketereh,
Kelantan in August 1999 and currently works at
Kota Bharu Polytechnic.

MOHD SIDI BIN SULAIMAN
The author was born in 1967 in Pasir Mas,
Kelantan. Has an academic qualification in
Agricultural Engineering (UPM 1998). Started his
career as a lecturer at Politeknik Kuching Sarawak
in (1991 -1998), Politeknik Seberang Prai (1999 -
2005) and currently works at Kota Bharu
Polytechnic.

v

ISI KANDUNGAN

BAB 1 SISTEM PNEUMATIK.................................................................................................................... 1

1.0 PENGENALAN ........................................................................................................................................ 1
2.0 KEBAIKAN SISTEM PNEUMATIK ............................................................................................................. 2
3.0 KEBURUKAN SISTEM PNEUMATIK ......................................................................................................... 2
4.0 SIMBOL-SIMBOL PIAWAI ISO BAGI KOMPONEN PNEUMATIK ............................................................... 3

BAB 2 PENGENALAN KEPADA PNEUMATIK ....................................................................................... 8

2.0 PENGENALAN ........................................................................................................................................ 8
2.1 PERSAMAAN YANG BERKAITAN DENGAN UDARA MAMPAT................................................................. 8

2.1.1 Tekanan .......................................................................................................................................... 8
2.1.2 Hukum Boyles ................................................................................................................................. 8
2.1.3 Daya ................................................................................................................................................ 9
2.1.4 Dew Point........................................................................................................................................ 9
2.2 PEMAMPAT UDARA............................................................................................................................. 10
2.3 JENIS-JENIS PEMAMPAT ...................................................................................................................... 11
2.3.1 Pemampat Jenis Anjakan Positif................................................................................................... 11
2.3.2 Pemampat Jenis Dinamik.............................................................................................................. 15
2.4 PENGHASILAN UDARA BEBAS .............................................................................................................. 16
2.4.1 Kelengkapan Sistem Mampatan udara ........................................................................................ 16
2.4.2 Turas Sedutan dan Penyenyap ..................................................................................................... 17
2.5 PENYAHIDRATAN UDARA .................................................................................................................... 21
2.5.1 Pendingin lanjutan........................................................................................................................ 21
2.5.2 Pengering Udara ........................................................................................................................... 22

BAB 3 SISTEM KERJA PNEUMATIK (PENGGERAK DAN INJAP) .................................................... 25

3.0 PENGENALAN ...................................................................................................................................... 25
3.1 PENGGERAK PNEUMATIK .................................................................................................................... 25

3.1.1 Silinder Pneumatik ........................................................................................................................ 25
3.2 JENIS-JENIS SILINDER LELURUS............................................................................................................ 26

3.2.1 Silinder Satu Tindakan .................................................................................................................. 26
3.2.2 Silinder Dua Tindakan ................................................................................................................... 26
3.3 MENENTUKAN DAYA DAN SAIZ SILINDER ............................................................................................ 27
3.4 PENGKUSYENAN DALAM SILINDER PNEUMATIK ................................................................................. 28
3.5 PENCAGAK SILINDER............................................................................................................................ 29
3.6 SILINDER ISTIMEWA............................................................................................................................. 30
3.6.1 Rod Kembar .................................................................................................................................. 30
3.6.2 Silinder Iring .................................................................................................................................. 30
3.6.3 Silinder Berbilang Kedudukan ....................................................................................................... 31
3.6.4 Silinder Mengunci ......................................................................................................................... 31
3.7 PENGGERAK PUTAR ............................................................................................................................. 32
3.7.1 Penggerak Jenis Rak dan Pinion ................................................................................................... 32
3.7.2 Penggerak Jenis Ram .................................................................................................................... 33
3.7.3 Motor Udara ................................................................................................................................. 33

vi

3.8 PENGGERAK ISTIMEWA ....................................................................................................................... 34
3.8.1 Penggerak Silinder Tanpa Rod ...................................................................................................... 34
3.8.2 Penggerak Unit Gelangsar............................................................................................................ 35
3.8.3 Penggerak Silinder Rod Bergeronggang ....................................................................................... 35
3.8.4 Penggerak Cuk Udara (Penggenggam) ........................................................................................ 36

3.9 INJAP.................................................................................................................................................... 36
3.9.1 Injap Kawalan Arah ...................................................................................................................... 38
3.9.2 Injap Sehala .................................................................................................................................. 42
3.9.3 Injap Kawalan Tekanan ................................................................................................................ 43
3.9.4 Injap Bergabung ........................................................................................................................... 44

BAB 4 SISTEM KERJA PNEUMATIK ( PENDERIA ) ............................................................................ 45
4.0 PENGENALAN ...................................................................................................................................... 45
4.1 PENDERIA ............................................................................................................................................ 45
4.1.1 Kaedah Menggerak Mekanikal..................................................................................................... 45
4.1.2 Kaedah Menggerak Pneumatik .................................................................................................... 46
4.1.3 Kaedah Menggerak Elektrikal....................................................................................................... 47
4.2 PENGAWALAN PERGERAKAN SATU SILINDER ..................................................................................... 47
4.2.1 Litar Pneumatik............................................................................................................................. 47
4.2.2 Litar elektro-Pneumatik ................................................................................................................ 49

BAB 5 REKABENTUK LITAR (KAWALAN TURUTAN BERBILANG SILINDER)............................. 53
5.0 PENGENALAN ...................................................................................................................................... 53
5.1 PENGENDALIAN LITAR ASAS KAWALAN TURUTAN BERBILANG SILINDER ........................................... 53
5.2 RAJAH GERAKAN MASA ....................................................................................................................... 56
5.3 MEMBINA LITAR LATA ( CASCADE )...................................................................................................... 57
5.3.1 Cara untuk membina litar pneumatik lata (Cascade)................................................................... 57
5.3.2 Penerangan kendalian: ................................................................................................................. 60
5.4 LITAR PNEUMATIK PEMBILANG LANGKAH .......................................................................................... 62
5.4.1 Modul Pembilang Langkah ........................................................................................................... 62
5.4.2 Litar Pembilang Langkah .............................................................................................................. 63
5.4.3 Sambungan Litar........................................................................................................................... 63

vii

BAB 1 SISTEM PNEUMATIK

1.0 PENGENALAN

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.

Sistem pneumatik - Industri pemasangan komponen elektronik, mesin memproses makanan, alat
pneumatik seperti mesin gerudi, motor udara. Sebagai contoh, sistem pneumatik juga digunakan
oleh bas pada sistem pintu automatiknya dan juga pada bahagian brek.

SUMBER :
SMC Pneumatic

Pemampat Penerima Pengering Unit I Penggerak

Udara Servis n
j
Gambarajah: Blok komponen Sistem Pneumatik

a

Pemampat Udara p

Berfungsi untuk mengumpulkan udara dan memampatkannya dari tekanan udara kKasa ketekanan tertentu.

Contohnya Pemampat Putaran dan Pemampat salingan. a

w

Pengering Udara a

Berfungsi untuk mengeringkan udara yang telah dimampatkan daripada wap air selbelum udara dihantar

ke sistem untuk mengelakkan komponen pneumatik dari berkarat. Contohnya Penageringan Serapan dan

Pengeringan Jerapan. n

Penerima Udara
Berfungsi untuk menyimpan udara yang telah dimampat dan dikeringkan sebelum dihantar ke sistem.
Penerima udara juga dikenali sebagai tabung udara. Ia juga boleh mengawal tekanan angin yang terdapat
di dalamnya.

1

Unit Servis
Unit servis terdiri dari tiga komponen iaitu pengatur tekanan, tolok tekanan dan pelincir. Ianya berfungsi
untuk mengawal tekanan dan melincirkan udara sebelum dihantar ke sistem.
Injap Kawalan Arah
Ianya berfungsi untuk mengawal arah gerakan penggerak.

Penggerak
Ianya merupakan komponen terakhir yang terdapat dalam sistem ini. Berfungsi untuk melakukan kerja
sebagaimana yang telah dikehendaki. Terdapat pelbagai jenis penggerak seperti rod keluar masuk, putaran
dan nyalaan.

2.0 KEBAIKAN SISTEM PNEUMATIK

Mudah disalurkan untuk jarak yang jauh dan mudah disimpan. Iaitu kebolehdapatannya tidak
terbatas.

Udara tidak tertakluk kepada suhu dan tidak mudah terbakar.
Dapat menyediakan cara yang berkesan untuk pendaraban daya, mudah diselaraskan dan tiada
masalah beban.
Udara dapat menyediakan kebolehlenturan dalam kawalan mesin
Dapat memberikan sambutan yang cepat untuk memulakan dan memberhentikan kawalan.
Udara tidak memerlukan aliran balik.
Udara adalah bersih, kebocorannya tidak akan mencemarkan persekitaran.
Isipadu udara rendah, jadi pergerakannya lebih laju berbanding dengan minyak hidraulik.
Komponen sistem pneumatik mudah dibina jika dibandingkan dengan sistem lain.

3.0 KEBURUKAN SISTEM PNEUMATIK

Udara termampat memerlukan persediaan sistem yang teliti.
Udara yang terkeluar dari proses pemampatan mengeluarkan bunyi yang bising.
Walaupun kos penyenggaraannya rendah tetapi kos penyediaannya tinggi

(untuk membuang bahan cemar).
Keperluan dayanya terhad, hanya dari 20 kN – 30 kN.
Kebolehmampatan tidak dapat menghasilkan kelajuan piston yang malar dan seragam.
Untuk menjadi sumber kuasa, udara termampat boleh dikatakan mahal.
Ianya menggunakan banyak paip.

2

4.0 SIMBOL-SIMBOL PIAWAI ISO BAGI KOMPONEN PNEUMATIK

KOMPONEN KETERANGAN SIMBOL

Pemampat Sesaran
pneumatik tetap

Silinder Tanpa pegas
pneumatik Kembalikan
tindakan
searah pegas
Satu rod
Silinder
pneumatik Dua rod
tindakan dua
arah Dua liang tertutup

Injap 2/2 Dua liang terbuka

Injap 3/2 Liang masuk
tertutup

Injap 4/2 Dua arah aliran
(satu ekzos)

3

KOMPONEN KETERANGAN SIMBOL
Gerakan insani Am

Gerakan Butang tekan
mekanik Tuil
Injak

Penguling

4

KOMPONEN KETERANGA SIMBOL
N
Injap kawalan
aliran Kawalan aliran
bolehubah
Pengatur
tekanan Kawalan aliran
satu arah sahaja

Kawalan aliran
bolehubah bagi
satu arah sahaja

Bolehubah

Gerakan Tekanan pada
pneumatik injap padu

Tekanan secara
terus

5

KOMPONEN KETERANGA SIMBOL
Gerakan elektrik N
dengan solenoid
satu gelung Dengan
solenoid satu
Injap sehala gegelung

Penyeyap Tanpa pegas
Penapis
Dengan pegas
Pengering udara
Tanpa
pengasing air
Dengan penapis
air

6

KOMPON KETERANGAN SIMBOL
EN

Alat
pelincir

Tolok
tekanan

Punca udara dari pemampat

Saluran udara

Saluran panduan pneumatik

Sambungan saluran

7

BAB 2 PENGENALAN KEPADA PNEUMATIK

2.0 PENGENALAN

Tahukah anda bahawa terdapat beberapa perkara yang berlaku apabila angin dimampatkan, pertama ialah
kenaikan tekanan dan kedua ialah haba yang banyak dihasilkan. Oleh kerana haba tidak diperlukan di
dalam sistem pneumatik, ianya dikeluarkan dengan menggunakan strip penyejuk pemampat. Pada
peringkat akhir air akan terhasil, ini adalah kerana air tidak boleh dimampatkan dan ianya diperah keluar
pada peringkat mampatan.
Pada masa ini, sistem mampatan boleh didapati dikebanyakan kilang. Ianya harus diletakkan pada
kawasan yang mempunyai ventilasi yang banyak, kuasa yang diberikan ialah antara 700 – 800 kPa.
2.1 PERSAMAAN YANG BERKAITAN DENGAN UDARA MAMPAT

Sebelum anda teruskan dengan Sistem Pneumatik, eloklah kiranya anda mengetahui terlebih dahulu
persamaan yang berkaitan dengan udara mampat, seperti yang tersenarai di bawah.

2.1.1 Tekanan
Terdapat 3 cara untuk mengukur tekanan dalam satu sistem iaitu kPa, psi dan bar. Kesemua
udara akan kembali ke atmosfera berdasarkan persamaan unit di bawah.

1 Atmosfera = 100 kPa (1 Pascal = 1 N/m2)
= 14.5 psi
= 1.01325 bar

2.1.2 Hukum Boyles
Seperti juga gas, udara tidak mempunyai bentuk tertentu. Jika isipadu sesuatu jisim
dikurangkan, tekanan akan bertambah kerana ianya berkadaran songsang terhadap isipadu,
iaitu jika isipadu dikurangkan sebanyak ½ kali, tekanan akan bertambah sebanyak 2 kali
seperti Gambarajah 2.1

Formula yang membuktikan teori tersebut ialah:

P1V1 = P2V2

8

Sumber:
SMC Pneumatic

Gambarajah 2.1 : Tekanan daya ke atas omboh
2.1.3 Daya
Unit untuk daya ialah Newton. Formulanya ialah:

Daya = Tekanan x Keluasan

Pada masa kini dengan adanya bahan serta teknologi pembuatan silinder di mana ianya
mempunyai tahap geseran yang rendah. Formula untuk mengira daya efektif , Feff dengan
anggaran 10% kerugian ialah:

Feff = P x D2 x 7

Di mana unit daya efektif dalam Newton, unit tekanan dalam bar dan diameter ( D2 ) dalam
sm2.

2.1.4 Dew Point
Wap air terdapat dalam udara sekeliling. Jumlah wap air yang ada boleh berubah mengikut
perubahan suhu. Apabila kita menyatakan bahawa udara telah padat dengan air, ianya dikenali
sebagai “Dew Point”. Jadual 2.1 menunjukkan perkadaran penyejatan air di dalam udara
berbanding suhu.

Sumber:
SMC Pneumatic

JaduaL 2.2 : Penyejatan air di dalam udara

Untuk mendapatkan kandungan air dalam udara, lakarkan garisan oC kepada lengkung dan
tudingkan (ukuran kedua ialah kepada bahagian kiri graf iaitu turus gH20/m3 untuk
mendapatkan nilai air yang maksimum. Kelembapan bandingan ( Relative Humudity) adalah

9

penyukatan peratus air dalam satu isipadu angin/udara, berbanding dengan nilai maksimum
udara berdasarkan suhu tertentu. Garisan melengkung pada Gambarajah 2.2 mewakili garisan
Dew Point atau 100% RH, untuk julat suhu tertentu.

Sumber:
SMC Pneumatic

Rajah 2.3 : Garis lengkung Dew Point

2.2 PEMAMPAT UDARA

Pemampat udara memampatkan udara dari tekanan atmosfera ke satu tekanan yang lebih tinggi. Ini
dilakukan oleh pemampat iaitu dengan mengurangkan isipadu udara itu. Bagi kiraan udara dianggap
sebagai mengalami satu proses politropik.

Udara yang dibekalkan mestilah bersih daripada minyak dan bahan cemar. Keadaan seumpama ini
amat penting dalam memproses makanan dan penyenggaraan peralatan. Udara dimampatkan supaya
boleh disimpan dan digunakan untuk membekalkan tenaga yang berkesan kepada kendalian mesin.
Kegunaan udara termampat adalah seperti di bawah;

Mengendalikan alatan salingan contohnya 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.

10

Semburan udara untuk tujuan pembersihan.
Mengembangkan tayar kenderaan.
Memulakan enjin diesel yang besar
Mengendalikan alatan kawalan, injap dan sebagainya.

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. Titik rujukan ialah aras laut di mana tekanan udara
(atmosfera) ialah 1.01325 bar (101.325 kPa). Pada aras 100 meter di atas permukaan laut, tekanan
udara ialah 1.00 bar (100 kPa) bagi setiap 100 meter. Apabila pemampat udara dikendalikan pada
altitud tinggi, kecekapannya akan berkurangan.

2.3 JENIS-JENIS PEMAMPAT

Pemampat udara boleh dibahagikan kepada dua kategori yang utama seperti di bawah.

Pemampat

Jenis Anjakan Positif Jenis Dinamik
i. Jenis salingan i. Jenis aliran jejari
ii. Jenis putaran ii. Jenis aliran paksi

2.3.1 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.
Pemampat jenis anjakan positif terbahagi kepada dua kategori iaitu :-
1. Pemampat jenis salingan
2. Pemampat jenis putaran

2.3.1.1 Pemampat Jenis Salingan

Pemampat jenis salingan terbahagi kepada dua :-
1. pemampat omboh satu peringkat dan dua peringkat
2. pemampat jenis gegendang

11

➢ 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.

Pemampat salingan satu peringkat memampatkan udara dalam silinder dengan
menggunakan satu piston sahaja. Piston digerakkan ke bawah dan udara atmosfera
disedut masuk ke ruang silinder melalui liang sedutan seperti rajah 2.3(a). Apabila
injap sedutan terbuka, injap hantaran adalah dalam keadaan tertutup. Selepas itu proses
hantaran bermula dengan piston bergerak ke atas, injap hantaran terbuka dan injap
sedutan tertutup. Udara dalam ruang atas piston dalam silinder akan ditolak keluar
melalui liang hantaran ke penerima seperti rajah 2.3(b). Proses ini memampatkan udara
sehingga ke suatu tekanan yang telah dilaraskan.

Injap Injap hantaran
sedutan Liang hantaran
Omboh
Liang
sedutan

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

(a) Proses Sedutan (b)Proses Hantaran

Rajah 2.3 : Keratan rentas dan proses pemampat salingan satu peringkat.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 2.4 : Pemampat salingan satu peringkat

Pemampat salingan dua peringkat memampatkan udara dengan menggunakan dua
piston. Udara disedut ke dalam ruang atas piston dalam silinder pertama dan dihantar
dengan satu tekanan ke ruang atas piston dalam silinder kedua untuk dimampatkan ke

12

tekanan yang lebih tinggi. Proses mampatan pada silinder pertama menghasilkan udara
bersuhu tinggi. Penyejuk-antara digunakan untuk memindahkan haba sebelum udara itu
memasuki silinder kedua.

Liang Sedutan Liang Hantaran
Silinder Pertama Udara masuk

Silinder Kedua

Omboh Pertama Omboh Kedua

Saluran Udara
Termampat

Air Penyejuk Keluar Air Penyejuk Masuk
Penyejuk Antara
Sumber:
Pneumatic Control for
Industrial Automation,
AE Press, 1987.

Rajah 2.5 : Keratan rentas dan operasi pemampat dua peringkat

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 2.6 : Pemampat dua peringkat

➢ Pemampat jenis gegendang
Merujuk kepada rajah 2.7, ianya adalah sama seperti pemampat berpiston tetapi piston
digantikan dengan pemasangan cakera dan gegendang. Gegendang disambungkan
dengan cakera dan dinding silinder. Udara hanya masuk dan keluar setakat ruang di
dalam gegendang sahaja.

13

Injap

Gegendang

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

Rajah 2.7 : Pemampat salingan jenis gegendang

2.3.1.2 Pemampat Jenis Putaran

Pemampat Jenis Putaran terbahagi kepada dua iaitu :-
1. Pemampat Jenis Ram Gelangsar
2. Pemampat Jenis Skru

Pemampat 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 seperti gambarajah 2.8 di bawah.

(a) (b) Sumber :
SMC Pneumatic
Gambarajah 2.8 : Menunjukkan (a) ram gelangsar dan
(b) keratan rentas ram gelangsar

14

Pemampat 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.

Putaran

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

Masukan

Gambarajah 2.9 : Pemampat Udara Jenis Skru

2.3.2 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 oleh itu ia
tidak digunakan sebagai pemampat kepada sistem pneumatik. Walaupun ia dapat menghasilkan
kuantiti udara yang tinggi tetapi ia hanya berfungsi sebagai kipas atau penghembus.

15

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

(a) (b)
Gambarajah 2.10 : (a) Jenis Aliran Paksi, dan (b) Jenis Aliran Jejari

2.4 PENGHASILAN UDARA BEBAS
Penghantaran udara bebas ditakrifkan sebagai penghantaran udara pada keadaan tekanan atmosfera
adalah berbeza dari tempat ke tempat maka suatu piawai udara selalu digunakan dan dikenali
sebagai udara bebas piawai. Bagi udara bebas piawai tekanan diambil sebagai 1.010 bar dan suhu
00 C.

2.4.1 Kelengkapan 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 Penyenyap
Tabung Udara
Injap Pelega
Unit Servis atau Unit Khidmat
Gambarajah 2.11, menunjukkan susunan loji dan unit-unit utama pemampat udara.

16

Gambarajah 2.11 : Loji Pemampat Udara

2.4.2 Turas 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.

2.4.2.1 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.

17

Mengumpul peluwap dan cemaran daripada udara.

Injap pelega yang berada dibahagian atas tabung udara berfungsi untuk mengawal

tekanan yang berlebihan.

Injap
Pelega

Keluaran

Masukan

Injap Sumber:
Pelepasan SMC Pneumatic

Gambarajah 2.12 : Tabung Udara dan Simbol Piawainya

2.4.2.2 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.

2.4.2.3 Unit Servis atau Unit Khidmat

Alat ini merupakan satu pakej yang mengandungi turas udara, pengatur tekanan dan
pelincir seperti gambarajah 2.13 di bawah.

18

PENAPIS PENGATUR Sumber:
UDARA TEKANAN Pneumatic Control for
Industrial Automation,
AE Press, 1987.

PELINCIR

Gambarajah 2.13 : Unit Servis

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

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 2.14: Penapis udara

Sumber : Pengatur Tekanan
SMC Pneumatic Pengatur tekanan merupakan injap 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.

Gambarajah 2.15: Pengatur tekanan

19

Sumber : Pelincir
SMC Pneumatic Bekalan pelincir yang mencukupi diperlukan
untuk peralatan pneumatik. Pemasangan saluran
dibuat secara perpaipan. Paip diperbuat daripada
getah, plastik ataupun logam. Paip yang
digunakan sebagai saluran gas tidak boleh
digunakan sama sekali. Perkara-perkara penting
yang mesti diperhatikan dalam pemasangan
saluran paip ialah halaju aliran dan susutan
tekanan dalam paip dan sendi di sepanjang
perpaipan utama.

Gambarajah 2.16: Pelincir

20

2.5 PENYAHIDRATAN UDARA

Fungsi proses penyahidratan udara ialah untuk menurunkan suhu dan mengeringkan udara selepas
proses pemampatan. Proses penyahidratan udara boleh dibahagikan kepada dua bahagian seperti di
bawah;

❑ Pendingin Lanjutan
❑ Pengering Udara

2.5.1 Pendingin lanjutan

Pendingin lanjutan juga boleh dibahagikan kepada dua iaitu;

Dingin Udara – Proses penyejukan dilakukan dengan menggunakan udara.
Dingin Air – Proses penyejukan dilakukan dengan menggunakan air sebagai bahantara.

Sumber : Sumber :
Pneumatic Control for SMC Pneumatic
Industrial Automation,
AE Press, 1987. Gambarajah 2.17 : Unit Dingin Udara

21

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

Gambarajah 2.18 : Unit Dingin Air

2.5.2 Pengering Udara

Pengering udara boleh dibahagikan kepada tiga jenis yang utama iaitu:-
❑ Jenis Serapan
❑ Jenis Jerapan
❑ Jenis Bahan Pendingin

2.5.2.1 Pengering Jenis Resapan

Pengering jenis resapan menggunakan kimia jenis kelembapcairan bagi menyerap air
daripada udara. Setelah menyerap air kimia ini akan menjadi cecair. Diantara kimia
yang selalu digunakan adalah urea, lithium dan kalsium klorida. Gambarajah Unit
Pengering Jenis Resapan adalah gambarajah 2.19 di bawah.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 2.19 :Unit Pengering Jenis Resapan
Silinder penakung dibina untuk menyimpan bahan kimia penyerap dalam jumlah yang
banyak. Udara yang dimampat mengalir masuk daripada bahagian bawah silinder
penakung dan mengalir ke aras atas menerusi bahan penyerap sebelum udara kering
dialirkan keluar. Bahan kimia yang menyerap lembapan dari udara akan menjadi
lembap dan cair lalu menitik ke bawah. Bahan kimia di dalam penakung akan

22

berkurangan dan perlu ditambah dari masa ke semasa melalui ruang menambah di
bahagian atas penakung.
2.5.2.2 Pengering Jenis Jerapan (Adsorption )
Pengering jenis ini menggunakan kaedah kimia bagi mengeringkan udara. Kaedah
jerapan bermakna air daripada udara akan melekat pada permukaan kimia pengering
yang digunakan.Bahan pengering ini biasanya terdiri daripada jel silika dan alumina
teraktif yang diisikan ke dalam silinder. Gambarajah Unit Pengering Jenis Jerapan
adalah seperti di bawah :-

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 2.20 : Unit Pengering Jenis Jerapan
Udara basah akan masuk dari bahagian bawah dan keluar sebagai udara kering di
bahagian atas. Sekiranya udara yang lebih kering diperlukan, udara akan dialirkan
semula ke silinder kedua dan dikeluarkan di bahagian bawah silinder kedua.
2.5.2.3 Pengering Bahan Pendingin
Udara yang telah dimampatkan kira-kira pada suhu 44oC masuk melalui salur masuk
melalui paip. Udara basah mengalir terus melalui penyejuk udara ke udara dan terus ke
pemisah air. Pada pemisah air, air yang terkumpul akan menitik ke bawah. Udara yang
separuh kering dan sejuk dialirkan terus ke penyejuk “ udara ke bahan penyejuk” dan
keluar ke pemisah air kedua di mana air yang terkumpul akan menitik ke bawah. Udara
yang telah kering dan sejuk dialirkan pula ke penyejuk “udara ke udara” sebelum udara
dialirkan ke sistem. Udara yang keluar dari Pengering Penyejuk merupakan udara

23

kering dan sejuk. Suhu yang keluar lebih kurang 2oC. Gambarajah 2.21 di bawah
menunjukkan unit pengering bahan pendingin.

Gambarajah 2.21 : Unit Pengering Bahan Pendingin

24

BAB 3 SISTEM KERJA PNEUMATIK (PENGGERAK DAN INJAP)

3.0 PENGENALAN

Tahukah 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.

3.1 PENGGERAK PNEUMATIK

Penggerak pneumatik terdiri daripada :-

Silinder Pneumatik
Silinder Istimewa
Penggerak Berputar
Penggerak 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

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.

25

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

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.2 : Silinder dua tindaka

(i) (ii) Sumber :

SMC Pneumatic

(iii) (iv)

Petunjuk Menunjukkan Udara Menunjukkan Udara
masuk keluar

Rajah 3.3 : Pergerakan silinder dua tindakan

26

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.
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 ( N) = Luas Keratan Rentas Piston (m2) X Tekanan Udara (N/m2)
atau,

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

Daya yang terhasil oleh silinder dua tindakan :-

Semasa Pengembangan, Fe =  D2 Pg
4

( )Semasa mampatan,=
Fr 4 D2 − d 2 Pg

Daya yang terhasil oleh silinder satu tindakan :-

( )Semasa Pengembangan, D 2
Fe = 4 Pg − Fs

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

27

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).

Injap
Pengkusyenan

Injap
sehala

Sumber :
Rod SMC Pneumatic

Saluran Bendalir

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.

28

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.
Pencagak Trunnion
Pencagak bersendi dipasang pada
bahagian tengah silinder untuk
membolehkan ianya berayun

Sumber : Gambarajah 3.5 : Cara pemasangan Pencagak Silinder
SMC Pneumatic

29

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 Kembar

Silinder 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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.6 : Binaan rod kembar

Gambarajah 3.7 : Pemasangan rod kembar Sumber :
SMC Pneumatic

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.

30

Sumber :
SMC Pneumatic

(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

Gambarajah 3.9 : Silinder berbilang kedudukan
3.6.4 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.

Rajah 3.3 : Pergerakan silinder dua tindakan

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.10 : Silinder Mengunci

31

Sumber :
SMC Pneumatic

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.12 : Pengerak Jenis Ram dan Pinion

Sumber :
SMC Pneumatic

Rajah 3.13 : Binaan Pengerak Jenis Ram dan Pinion

32

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.14 : Penggerak Jenis Ram

Sumber :
SMC Pneumatic

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 motor
Daya kilas yang tinggi
Mudah untuk mengawal arah putaran
Selamat digunakan dalam persekitaran mudah terbakar

33

Motor udara boleh dibahagikan kepada lima jenis seperti di bawah:-
Motor Ram
Motor Gear
Motor Piston
Motor Turbin
Motor Impal

3.8 PENGGERAK ISTIMEWA

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

Silinder Tanpa Rod
Unit Gelangsar
Silinder Rod Bergeronggang
Cuk 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 Silinder Tanpa Rod Jenis
Sambungan Magnet Sambungan Mekanikal

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.16 : Gambarajah Silinder Tanpa Rod

34

3.8.2 Penggerak Unit Gelangsar

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.17 : Unit Gelangsar

Sumber :
SMC Pneumatic

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.19 : Silinder rod bergeronggang

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.20 : Binaan silinder rod bergeronggang

35

3.8.4 Penggerak Cuk Udara (Penggenggam)

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.21 : Penggerak Cuk Udara

Sumber :
SMC Pneumatic

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 arah
Injap Sehala
Injap kawalan aliran ( isipadu )
Injap kawalan tekanan
Injap Bergabung

36

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

Kaedah Gambarajah Binaan Simbol
Mengerakkan
Injap
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.

Elektrikal

Injap

digerakkan oleh

solenoid yang

dijana oleh

kuasa elektrik.

Sumber :
SMC Pneumatic

Rajah 3.23 : Kaedah mengerakkan injap

37

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 Simbol Kegunaan
Injap Mengerakkan motor udara dan peralatan pneumatik.
Injap
arah 2/2

Injap Memacu silinder satu tindakan atau bertindak
arah 3/2 sebagai suis “on/off”.
NC
Injap Memacu silinder satu tindakan.
arah 3/2
NO Memacu silinder dua tindakan dengan terdapat satu
Injap ekzos untuk melepaskan udara.
arah 4/2 Memacu silinder dua tindakan dengan keupayaan
Injap memberhentikan silinder pada mana-mana
arah 4/3 kedudukan dengan menghalang udara di dalam
silinder daripada keluar.
Injap Memacu silinder dua tindakan dengan ekzos
arah 5/2 individu.
Injap Memacu silinder dua tindakan dengan keupayaan
arah 5/3 memberhentikan silinder pada mana-mana
Exhaust kedudukan dengan melepaskan udara yang berada di
centre dalam silinder.
Injap Memacu silinder dua tindakan dengan keupayaan
arah 5/3 memberhentikan silinder pada mana-mana
Close kedudukan dengan menghalang udara di dalam
centre silinder daripada keluar.
Injap Memberhentikan rod silinder pada pertengahan
arah 5/3 kedudukan dengan megimbangi udara masuk secara
Pressure serentak dibahagian hadapan dan belakang silinder.
centre

3.9.1.2 Jenis-jenis injap kawalan arah

38

Injap kawalan arah terbahagi kepada empat iaitu :-
a. Injap kili
b. Injap Popet
c. Injap Gelongsor
d. Injap Putar

a. Injap Kili
Gambarajah 3.24 menunjukkan injap kawalan arah kili. Ianya
terdiri 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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.24 : Injap kawalan arah Kili

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.

39

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.25 : Injap Kawalan Arah Jenis Popet

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 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.

40

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.26 : Injap Kawalan Arah Jenis Gelongsor

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.

Sumber :
SMC Pneumatic

Gambarajah 3.27 : Injap Kawalan Arah Jenis Putar

41

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.

KELUARAN

MASUKAN 1 MASUKAN 2

(a)

KELUARAN

MASUKAN 1 MASUKAN 2

Sumber :

SMC P(nbe)umatic

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

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:-
Injap Kawalan Aliran Jenis Penghad Mudah
Injap Kawalan Aliran Jenis Penghad Berubah Dengan Aliran Balik Bebas
Injap Kawalan Aliran Digerakkan Oleh Sesondol Guling

42