Perangkai Dan Tuil (link and lever)

8/14/2019 Perangkai Dan Tuil (link and lever)

1/15

BAB 4

PETROCHEMICALENGINEERINGDEPARTMENT

POLITEKNIKKUCHING SARAWAK

PERANGKAI DAN TUIL

(LINK AND LEVER)OBJEKTIF :

MENERANGKAN PENGGUNAAN PERANGKAI DAN TUIL DALAM PERALATANPNEUMATIK.MENGENALPASTI KOMPONEN UTAMA PERANGKAI DAN TUIL.MENERANGKAN KAEDAH MELAKUKAN PELARASAN UNTUK PERALATANPNEUMATIK.


2/15

G2010 : INSTRUMENTATION WORKSHOP PRACTICE BAB 4 :PERANGKAI & TUIL

GENERASI GEMILANG NEGARA MAJU 83

Pengenalan

Kebanyakan peralatan pneumatik seperti perakam(recorder), pengawal(controller) dan

penunjuk(indicator) yang digunakan dalam industri menggunakan mekanisma tuil dan

perangkai. Mekanisma tuil dan perangkai digunakan sebagai penghubung antara satu bahagian

dengan bahagian yang lain. Biasanya ia akan menghantar satu isyarat masukan dalam gerakan

atau pesongan dari satu bahagian ke bahagian yang lain dalam peralatan pneumatik.

Rajah di bawah menunjukkan satu contoh peralatan pengukuran pneumatik. Masukan sistem

adalah dari isyarat keluaran penghantar(transmitter) yang kemudian isyarat msukan tersebut

ditukar kepada isyarat dalam bentuk daya oleh belos. Tuil masukan sistem ini digerakkan oleh

isyarat daripada belos dan dihantar kepada satu penyambung (link). Penyambung ini

kemudiannya menggerakkan tuil yang lain dan akhirnya la akan menggerakkan Jarumpenunjuk. Umumnya mekanisma perangkai dan tuil bagi recorder melibatkan sistem

penghantaran dan pengukuran isyarat.

Rajah 4.1: Tuil dan perangkai

4.1

Belos

Tuil

PerangkaiTuil


3/15



Komponen-komponen Utama

Mekanisma perangkai dan tuil mempunyai tiga komponen yang utama:

i. Tuil masukan (input lever) .

ii. Tuil keluaran (output lever)

iii. Perangkai (link)

i. Tuil MasukanBahagian yang berputar terhadap pada pangsi. Terdapat beberapa jenis tuil masukan:

a. Tuil masukan sebelah (tuil satu hujung)b.Tuil dua belah (tuil dua hujung)c. Tuil dua hujung 90Tuil masukan sebelah

Masukan isyarat adalah dari gerakan putaran aci. Putaran aci menyebabkan tuil

masukan turut berputar. Rajah 4.2 menunjukkan tuil masukan sebelah.

Rajah 4.2: Tuil masukan sebelah

4.2


4/15


5/15



Rajah 4.5: Perangkai menyambung dua tuil.

iii. PerangkaiPerangkai menyambungkan isyarat masukan kepada tuil. Perangkai biasanya lurus, jadi

tuil-tuil yang disambungkan oleh perangkai hendaklah berada pada satah yang sama

supaya offset tidak akan berlaku.

Prinsip Kendalian Perangkai dan Tuil

Biasanya pengerakan tuil masukan dalam sesuatu peralatan (jangka) adalah kecil jika

dibandingkan dengan pergerakan tuil keluaran. Sebagai contoh bagi sudut putaran tuil

masukan sebanyak 10 akan menyebabkan sudut putaran tuil keluaran boleh mencapai 40.

Ini bermakna isyarat masukan telah digandakan pada kadar 4 kali oleh mekanisma tersebut.

Penggandaan pengerakan/isyarat boleh dicapai dengan melaraskan nisbah

panjang tuil masukan dengan tuil keluaran.

Contoh 1

Katakan putaran tuil keluaran adalah 40, panjang tuil masukan adalah 3 inci dan sudut

putaran tuil masukan adalah 30. Kirakan panjang tuil keluaran.

4.3


6/15



Penyelesaian:

30 x 3 In = 40 x X

X = 90/40

= 2 1/2 in

Contoh 2

Cari sudut putaran tuil keluaran jika diberi data-data seperti berikut:

Sudut masukan = 100

Panjang tuil keluaran = 2 cm

Panjang tuil masukan = 8 cm

Penyelesaian:

Jarak masukan = Sudut masukan x panjang tuil masukan

Jarak keluaran = Sudut keluaran x panjang tuil keluaran

Jarak masukan = Jarak keluaran

0 masukan x panjang tuil masukan = 0 keluaran x panjang tuil keluaran

0 keluaran = 0 masukan x panjang tuil masukan

Panjang tuil keluaran

= (100 x 8cm)/ 2cm

= 400


7/15



Tuil Fizikal, Tuil Sebenar dan Tuil Berkesan

(Physical Lever, Actual Lever and Effective Lever)

Rajah 4.6 : Tuil fizikal, tuil sebenar dan tuil berkesan

Tiga perkara penting yang perlu dikenalpasti dalam kendalian mekanisma tuil dan rangkai. Perkara ini adalah tuil

fizikal, tuil sebenar dan tuil berkesan.

a. Tuil FizikalTuil ini terdiri daripada bahan yang boleh dilihat dengan mata kasar di dalam

mekanisma. Bagaimanapun tuil ini tidak semestinya tuil sebenar.

b. Tuil SebenarTempat titik paksi disambungkan pada perangkai dinamakan tuil sebenar. Tuil sebenar

dapat dikenali dengan menyambungkan garis luaran pangsi dari titik tempatperangkai disambungkan ke tuil fizikal

c. Tuil berkesanTuil berkesan bermula dari titik pangsi dan bertemu pada perangkai dengan

membuat sudut 900 dengan tuil berkesan akan berubah apabila tuil fizikal berpusing.

Panjang tuil menentukan pengerakan. Apabila nisbah pengerakan masukan kepada

pengerakan keluaran bertukar dengan pusingan tuil, ralat akan berlaku dan ini

dinamakan ralat kesegian.

4.4

Perangkai


8/15



Rajah 4.8: Penggunaan tuil fizikal, tuil sebenar dan tuil berkesan

Kesegian (Angularity)

Dalam keadaan ideal terdapat hubungan antara masukan dan keluaran.

a. Tuil masukan sama panjang dengan tuil keluaran.b.Panjang perangkai menyebabkan tuil masukan adalah selari dengan tuil keluaran.Bagaimanapun dalam keadaan praktikal keadaan di atas tidak mungkin wujud. Ini

disebabkan oleh:

a. Panjang tuil masukan tidak sama dengan panjang tuil keluaran.b.Apabila tuil bergerak untuk jarak yang berlainan, tuil-tuil tidak akan kekal selari.

4.5

Perangkai Perangkai

Perangkai


9/15


10/15



Rajah 4.9: Pelarasan Kesegian

Rajah 4.10: Pelarasan rentang, sifar dan kesegian

Tuilsebenar/tuilberkesan


11/15



Pelarasan Rentang (Span Adjustment)

Apabila aci masukan berputar pada sudut putaran maksima maka tuil keluaran iaitupengerakan pen pada carta sepatutnya maksima iaitu meliputi skala penuh carta. Jika ia tidak

maksima maka panjang tuil perlu dilaraskan.

Apabila menukarkan panjang tuil ini, ia akan mengubah nisbah masukan dan keluaran dan

seterusnya mendapat rentang yang sepatutnya. Pelarasan rentang juga boleh dibuat hanya

dengan mengubah kekuatan spring. Kesimpulannya pelarasan rentang digunakan untuk

melaraskan nisbah keluaran dan masukan sesuatu sistem.

Contoh 3

Ubahkan kadar masukan dari 10 ke 90 peratus pada pelarasan rentang. Perhatikan pengerakan

pen yang sepatutnya bergerak sebanyak 80 peratus. Sekiranya pen bergerak lebih 80%,kurangkan panjang tuil masukan atau lebihkan panjang tuil keluaran. Sekiranya kurang 80%

maka tambahkan panjang tuil masukan atau kurangkan panjang tuil keluaran.

Pelarasan Sifar (Zero Adjustment)

Pelarasan sifar dibuat dengan menganjakkan kedudukan tuil masukan atau tuil

keluaran. Dengan menganjakkan kedudukan salah satu tuil, aci keluaran akan berputarsupaya penunjuk atau pen perakam berada pada kedudukan permulaan iaitu di mana keluaran

0%. Dengan itu, ia akan dapat mengimbangi tuil masukan dan tuil keluaran.

Contoh 4

Apabila masukan 50% atau berpusing 50%, perhatikan kedudukan pen pada carta. Sekiranya

pen tidak menunjukan pada 50 % pada carta maka laraskan kedudukan tuil masukan atau tuil

keluaran sehingga kedudukan pen menunjukan 50% pada carta.

Hentian Mekanikal

Hentian mekanikal dapat ditakrifkan sebagai gangguan atau halangan mekanikal yang

memberhentikan pengerakan mekanisma daripada pengerakan biasa atau memberhentikan

dalam had-had tertentu sahaja.

4.7.2

4.7.3

4.8


12/15


13/15



Mekanisma Lain

Selain daripada mekanisma perangkai dan tuil yang telah dibincangkan, terdapat beberapa lagi

mekanisma yang boleh mengantikan perangkai dan tuil. Mekanisma tersebut digunakanmengatasi masalah kemampuan pengerakan perangkai dan tuil.Mekanisma tersebut adalah

seperti berikut:

a. Mekanisma pelarasan kelelurusan dan kesegianb. Mekanisma pembahagi dan pendarab bergerak.c. Mekanisma antilengkungd. Mekanisma rangkai tidak lelurus.

Mekanisma Pelarasan Kelelurusan dan Kesegian.

Selisih kesudutan tidak wujud jika tuil sebenar berkedudukan sejajar (kedudukan yang sama)

dengan tuil berkesan. Keadaan ini boleh dicapai sekiranya sistem rak gear digunakan.

Rajah 4.13: Mekanisma pelarasan kelurusan dan kesegian

Mekanisma pembahagi dan pendarab bergerak.

Apabila sudut masukan kecil kehendaki memberikan sudut keluaran yang sangat besardiperlukan. Contohnya bagi sudut masukan 100, sudut keluaran sebanyak 300 dikehendaki.

Ini dapat dicapai dengan menggunakan sistem dua gear. Jangka tekanan (pressure gauge)

adalah merupakan mekanisma yang menggunakan dua gear atau juga dikenali sebagai

mekanisma pendarab.

4.9


14/15



Hubungan gear dan sudut boleh dinyatakan mengikut formula di bawah:

Sudut masukan = Garis pusat gear keluaranSudut keluaran Garis pusat gear masukan

atau Qin = DoutQout Din

Rajah 4.14: Mekanisma Pendarab

Mekanisma Anti-lengkung

Pada kebanyakan jangka apabila pen perakam bergerak ianya membentuk garis lengkung pada

jangka carta dengan paksi lengan pen sebagai pusat lengkung tersebut. Untuk menimbal

lengkung garisan masa pada carta juga turut melengkung. Dengan itu tiada ralat vang timbul.

Jika kesan lengkung ini dihapuskan satu mekanisma anti lengkung perlu dibina.

Mekanisma perangkai tidak lelurus

Biasanya apabila masukan berubah keluaran akan berubah pada kadar yang sama. Tapi bagi

setengah jangka, perubahan yang didapati tidak pada kadar yang sama. Contohnya pengukuran

cecair, apabila membuat pengukuran menggunakan 'oriffice plat' adalah perlu menggunakan

cara gandaan dua isyarat masukan. Jika isyarat masukan ialah 4, aliran yang sebenarnya ialah

punca ganda dua bagi 4 dan 2.

Satu cara untuk menyelesaikan masalah ini ialah dengan mengunakan sesondol (cam). Tuil

akan bertukar jarak (panjang) apabila sesondol berputar. Dengan ini bentuk putaran keluaran

dengan masukan adalah berbeza. Bentuk sesondol yang digunakan menentukan perubahan

nisbah di antara masukan dan keluaran.


15/15



Rajah 4.15: Mekanisma perangkai tidak lurus

Rajah 4.16: Mekanisma perangkai tidak lurus

Documents

Perangkai Dan Tuil (link and lever)