Pengertian dan Penjelasan tentang Aktuator

Aktuator merupakan sebuah peralatan mekanis yang dapat digunakan untuk mengubah tenaga listrik maupun fluida menjadi kuantitas lain seperti kecepatan dan perangkat elektromagnetik sehingga mampu menghasilkan energi kinetik. Energi kinetik tersebut akan digunakan untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah mekanisme atau sistem. Aktuator diaktifkan oleh lengan mekanik, digerakkan oleh motor listrik dan dikendalikan oleh pengontrol otomatis yang telah diprogram di antara mikrokontroler. Aktuator dapat melakukan hal-hal tertentu setelah menerima perintah dari controller yang bertugas mengoperasikan aktuator. Misalnya, jika cahaya hadir dalam robot pencarian cahaya, sensor memberikan informasi kepada pengontrol yang kemudian mengontrol bahwa aktuator bergerak ke arah sumber cahaya. Secara sederhana, aktuator adalah mesin mekanik dengan mekanisme membuka dan menutup katup secara otomatis tanpa adanya interaksi manusia. 

 

Jenis - jenis Aktuator

 

Ada beberapa jenis mesin mekanik aktuator berdasarkan fungsinya. Berikut jenis-jenis aktuator beserta penjelasannya.

 

1. Aktuator Diafragma dan Pegas Bertekanan Tinggi

Penggunaan pegas pada aktuator yaitu untuk dilepaskan dan katup digerakkan setelah daya dilepaskan atau memeriksa katup. Kelebihan dari keduanya yaitu beratnya ringan dan ringkas, tidak memerlukan penyesuaian pegas dan komponen tidak harus mahal. Selain itu, aktuator diafragma dan pegas bertekanan tinggi memiliki sistem keamanan dan tidak memerlukan segel poros dinamis atau blok konektor batang konvensional jika ada komponen yang rusak. Sedangkan kekurangannya yaitu membutuhkan pasokan tekanan tinggi senilai 2,8 bar atau lebih dan masih memerlukan positioner untuk proses perlambatan. 

 

 

2. Aktuator Diafragma dan Pegas

Aktuator diafragma dan pegas berfungsi untuk mendorong batang aktuator ke bawah dengan udara dari wadah diafragma. Proses ini disebut sebagai direct-acting dan menghasilkan kompresi udara. Hal ini terjadi saat pasokan tekanan berkurang yang dapat mendorong kembali batang penggerak. Kelebihan dari proses direct-acting yaitu biaya yang rendah dibandingkan jenis aktuator lain. Alat ini tetap dapat melakukan perlambatan tanpa adanya positioner. Kekurangannya yaitu terletak pada ukurannya yang besar dan bobot yang berat serta kemampuan output terbatas. 

 

 

3. Aktuator Elektro-Hidrolik

Aktuator Elektro-Hidrolik merupakan salah satu jenis aktuator yang dapat dipahami melalui Hukum Pascal sebagai prinsip kerjanya. Jika kenaikan tekanan pada bagian tertentu dari perbatasan fluida menyebabkan peningkatan tekanan yang sama dalam satu wadah. Kelebihannya yaitu memiliki daya output, kekakuan yang tinggi serta perlambatannya bagus dan belaian cepat. Kekurangannya yaitu perawatan yang cukup rumit dan memerlukan aksesoris tambahan untuk sistem keselamatan jika ada komponen yang rusak. 

 

 

4. Aktuator Motor Listrik

Aktuator menggunakan motor listrik menjadi torsi mekanis. Jadi, sudah pasti membutuhkan listrik untuk memindahkannnya. Kelebihan pemakaian motor listrik pada aktuator adalah adanya desain yang rapat dan kekakuan yang sangat tinggi. Oleh karena itu, tidak ada pipa untuk mensuplai tekanan yang perlu dipasang selain yang memiliki kapasitas tinggi untuk setiap masalah. Sedangkan kekurangannya terletak pada biaya yang mahal, tidak memiliki sistem keamanan saat komponen rusak dan kecepatan stroking yang rendah serta terbatas.  

 

 

5. Aktuator Piston Pneumatik

Aktuator Piston Pneumatik merupakan jenis aktuator yang dapat bekerja dengan mengubah energi yang diciptakan oleh kompresi udara menjadi gerakan mekanis. Sebagai contoh, dapat dilihat pada drive yang digerakkan oleh pesawat. Ketika udara dilepaskan, gerakan beradaptasi dengan jenisnya, baik linier atau berputar. Aktuator ini berisi piston yang dapat membantu menghasilkan tenaga motif dari udara untuk menjaga udara agar tetap tinggi, sehingga dapat memaksa diafragma untuk memutar atau memindahkan batang katup. Kelebihannya yaitu dapat dioperasikan pada suhu tinggi, tingkat kekakuan tinggi dan beat yang sangat cepat. Selain itu, konstruksi pada aktuator piston pneumatik sederhana, kapasitas tinggi dan torsi yang rendah. Kekurangannya yaitu harus diberi pegas, aksesoris tambahan dan aksesoris untuk sistem ketika komponen rusak selama operasi mesin. Positioner juga mengakibatkan biaya yang lebih tinggi karena diperlukan proses perlambatan. 

 

 

Fungsi Aktuator

 

Aktuator berfungsi sebagai penguat sinyal kontrol yang berasal dari kontroler menjadi sinyal baru agar daya semakin besar dan sesuai dengan daya yang dibutuhkan. Selain itu, aktuator juga berfungsi sebagai penggerak atau pengontrol sebuah sistem pada peralatan mekanis. Aktuator diaktifkan oleh lengan mekanik yang digerakkan oleh motor listrik. Pengontrol otomatis yang telah diprogram bertugas untuk mengendalikannya di antara mikrokontroler. 

Aktuator memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan baik dari segi operasi atau pun fungsinya. Berikut kelebihan dan kekurangan aktuator : 

 

Kelebihan Aktuator

 

1. Cairan hidrolik berfungsi sebagai pendingin dan sebagai pelumas

2. Tingkat kebocoran rendah

3. Dengan ukuran kecil, tenaga / torsi yang dihasilkan besar

4. Dapat dioperasikan secara terputus-putus

5. Fleksibel dalam desain

6. Memiliki kecepatan reaksi yang tinggi

Kekurangan Aktuator

 

1. Tenaga hidrolik tidak tersedia dibandingkan dengan daya listrik

2. Sistem cenderung kotor

3. Biaya sistem lebih mahal

4. Ada risiko kebakaran dan ledakan

5. Memiliki sifat redaman rendah