2.3 SISTEM

2.3    Sistem

A. Pengenalan

Hasil pembelajaran :

·         Menyatakan pengertian sistem.

·         Menyenaraikan beberapa jenis sistem.

Sistem dalam sesuatu alat ialah bahagian yang mengawal operasi kefungsian alat itu.  Tanpa sistem sesuatu alat itu tidak akan berfungsi.  Sistem adalah gabungan beberapa elemen atau komponen yang boleh beroperasi mengikut fungsi yang diprogram untuk melakukan kerja.

Sistem secara amnya dibahagikan kepada mekanikal, elektrik, elektronik dan kawalan.

B.   Sistem mekanikal

Hasil pembelajaran :

·         Menyenaraikan beberapa komponen yang terdapat dalam satu sistem mekanikal.

·         Menerangkan secara ringkas bagaimana satu sistem mekanikal mudah beroperasi.

·         Menerangkan secara ringkas bagaimana sistem hidraulik dan sistem pneumatik beroperasi.

·         Mengenalpasti beberapa komponen yang terdapat dalam sistem mekanikal.

·         Memasang dan menerangkan satu sistem mekanikal mudah.

·         Merancang pembinaan satu sistem mekanikal mudah untuk mengatasi masalah.

Sistem mekanikal digunakan dengan meluas dalam kehidupan seharian.  Antara kegunaannya ialah memandu kereta, mengayuh basikal hingga kepada penggunaan zip pada pakaian.

   

Sistem mekanikal terdiri daripada beberapa sistem ringkas.  Kebanyakan sistem ringkas  boleh dilihat dan diperolehi pada sebuah basikal.

Basikal

 

                                                Sistem gear yang terdapat dalam sebuah basikal

Beberapa sistem ringkas   yang terdapat dalam sistem mekanikal ialah:

a.) Sistem tuas

                  

                                      Sistem tuas

Kelebihan yang terdapat dalam satu sistem tuas ialah daya yang kecil boleh menghasilkan daya yang besar.

Sistem tuas terdiri daripada sebatang palang yang diletakkan di atas sangga seperti dalam rajah di atas.  Sistem ini menghasilkan kelebihan mekanikal seperti beban yang besar/berat boleh diangkat/digerakkan dengan daya yang kecil.

Contoh peralatan yang menggunakan sistem tuas ialah sistem brek basikal dan gunting.

Gunting,

                           Brek basikal          

b.) Sistem panyambungan mekanikal:

Penyambungan mekanikal berfungsi untuk memindahkan daya dan pergerakan  dalam sistem mekanikal.  Konsep asas penyambungan mekanikal  mempunyai input dan output. Ini ditunjukkan dalan rajah di bawah.

Beberapa contoh penyambungan mekanikal

Contoh aplikasi sistem penyambungan mekanikal ialah pada penutup tong sampah.

                        Penyambungan mekanikal pada tong sampah

c.) Sistem engkol

Engkol ialah satu sistem yang menukar pergerakan lurus kepada gerakan putaran atau sebaliknya.  Contoh sistem ini terdapat dalam pergerakan omboh enjin pengayuh basikal dan mesin jahit.

 Sistem engkol

d.) Sistem takal

Sistem takal asas mengandungi dua roda berlurah yang dipasang pada aci dan tali sawat. Apabila takal pemacu diputarkan, takal pengikut akan berputar pada arah yang sama melainkan tali sawat disongsangkan.

                                             Sistem takal

Kelajuan putaran takal pengikut bergantung kepada nisbah diameter kedua-dua takal.  Jika diameter takal pengikut lebih besar daripada takal pemacu, takal pengikut akan berputar dengan kelajuan yang lebih rendah tetapi mempunyai daya kilas yang lebih tinggi.

Aplikasi sistem takal dan tali sawat

    

Contoh penggunaan sistem takal ini boleh didapati dalam mekanisma putaran spindel mesin gerudi meja. Kebiasaannya takal-takal ini dihubungkan menggunakan tali sawat. Tali sawat pula terdapat dalam berbagai jenis dan bentuk antaranya berbentuk rata, bulat, segiempat dan tirus bergigi.

e.) Sistem gear

Gear digunakan untuk memindahkan daya dan mengubah daya kilas pergerakan mesin.  Pemindahan ini berlaku menerusi aci yang memegang gear ini.  Arah pemindahan bergantung kepada bilangan gear dan kedudukan aci samada selari, bersilang dan bersudut.

    

Gear mempunyai gigi supaya bercantum dengan pasangannya dan menghasilkan putaran.

                 Sistem Kotak Gear

Terdapat beberapa jenis gear iaitu:

i.      gear taji

ii.    gear helik

iii.   gear serong

iv.   gear belitan, rak dan pinan

v.    gear dalam

                        Gear taji                                            Gear helik

 

Gear serong

                       Gear belitan

Gear rak dan pinan

Gear Dalam

f.) Sistem sesondol

Sesondol diguna untuk menukar gerakan putaran kepada gerakan lurus (linear) khusus.  Contoh mekanisma sesondol ditunjukkan seperti rajah di bawah.

Contoh penggunaan sistem sesondol terdapat pada sistem injap masuk dan keluar pada sesebuah enjin.

Sistem sesondol

g.) Sistem Ulir skru

     

Komponen ini merupakan geligir berpintal yang seragam bentuknya. Komponen ini  terdapat pada aci yang yang dinamakan sebagai bolt, skru dan stud.

Sistem ulir skru

Selain sebagai pengikat, ulir skru berfungsi sebagai pemindah daya , pengangkat beban dan pengena beban.

Contoh : skru pemandu mesin larik, skru jek kereta dan penekan asak (abor).

Contoh kegunaan sistem ulir skru

h.) Sistem pneumatik

    

Sistem pneumatik ialah satu sistem mekanikal yang menggunakan prinsip tekanan udara untuk menghasilkan pergerakan.  Antara komponen-komponen yang terdapat dalam sistem pneumatik ialah pemampat udara (‘compressor’), selinder, injap dan sistem kawalan.  Jenis pergerakan yang dihasilkan adalah lurus.

Sistem ini digunakan dengan meluas dalam industri pembuatan seperti kilang automobil, (robot pengimpal dan pemasangan komponen kereta).    Kegunaan dalam kehidupan seharian  terdapat di bengkel kereta (tayar) iaitu dalam alat pembuka skru tayar.

Sebuah selinder pneumatik

Komponen injap pneumatik

i.) Sistem hidraulik

    

Sistem ini sama seperti sistem pneumatik. Komponen yang terdapat dalam sistem ini juga sama dengan sistem pneumatik. Perbezaannya hanyalah dari segi bahan perantara.  Sistem hidraulik menggunakan cecair hidraulik / minyak hidraulik sebagai perantara manakala pneumatik mengunakan angin sebagai perantara.  Sistem ini terdiri daripada dua unit omboh (selinder) yang diisi dengan cecair yang disambung menggunakan tiub (paip). 

    

Pergerakan cecair keluar masuk dilakukan oleh mesin pengepam.  Tekanan yang dihasilkan menggerakkan piston dalam selinder.  Sistem hidraulik diguna dalam sistem brek kereta dan jentera berat (Case).

            Prinsip asas sistem hidraulik

Penggunaan sistem hidraulik dalam jek kereta

Cadangan aktiviti:

o   Mengkaji sistem mekanikal pada sebuah basikal yang bergear.

o   Mengkaji kit robot menggunakan modul yang disediakan.

o   Mengkaji sistem mekanikal yang terdapat dalam mesin gerudi tangan.

o   Tunjukcara kit hidraulik brek kereta.

o   Lawatan ke kilang yang menggunakan robot pneumatik.

o   Merancang dan membina model berfungsi sistem penjana elektrik hidro   atau kincir angin.