pegas tugas

7/26/2019 pegas tugas

1/17

TUGAS ELEMEN MESIN

PEGAS

DISUSUN OLEH :

PRADANA GUSTI DININGRAT0420150021

PROGRAM STUDI TEKNIK OTOMOTIF

POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA

TAHUN 2015/2016


2/17

Definisi e!"s

Pegas adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menerima beban dinamis dan

memberikan kenyamanan dalamberkendara. Dengan kondisi pembebanan yang diterima

tersebut, material pegas harus memiliki kekuatan elastik tinggidan diimbangi juga dengan

ketangguhan yang tinggi.

Aplikasi penting dari pegas, diantaranya:

1. Untuk mengurangi, menyerap, atau mengontrol energi yang disebabkan oleh

getaran maupun hentakan tiba-tiba pada pegas, bantalan rel kereta, penyerab

hentakan (ho!k Absorber", peredam getaran.

#. $engaplikasikan gaya pada rem, kopling, dan katup pegas yang terbebani.

%. $engontrol gerakan dengan !ara menjaga kontak antara dua elemen pada

bubungan dan pengikutnya.

&. $engukur gaya, seperti pada keseimbangan pegas dan indikator mesin.

'. $enyimpan energi seperti pada jam, mainan, dan yang lainnya

K#"fi$"si e!"s

Pegas dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis fungsi dan beban yang bekerja

yaitu pegas tarik, pegas tekan, pegas torsi, dan pegas penyimpan energi. etapi klasifikasi

yang lebih umum adalah diberdasarkan bentuk fisiknya. )lasifikasi berdasarkan bentuk

fisik adalah :

1. *ire form spring (heli!al !ompression, heli!al tension, heli!al torsion,

!ustomform".

#. pring +ashers (!ured, +ae, finger, belleille"

%. lat spring (!antileer, simply supported beam"

&. lat +ound spring (motor spring, olute, !onstant for!e spring"


3/17

Pegas helical compression dapat memiliki bentuk yang sangat berariasi.

/ambar 1.1 (a" menunjukkan beberapa bentuk pegas heli0 tekan. entuk yang standar

memiliki diameter coil,pitch, danspring rate yang konstan

G"%&"' 1(1 *ire form spring: (a" 2eli!al !ompression spring, (b" 2eli!al e0tension

spring, (!" dra+barspring, (d" torsion spring

Pegas heli0 tarik perlu memiliki pengait (hook" pada setiap ujungnya sebagai

tempat untuk pemasangan beban. agian hook akan mengalami tegangan yang relatie

lebih besar dibandingkan bagian !oil, sehingga kegagalan umumnya terjadi pada bagian

ini. )egagalan pada bagian hook ini sangat berbahaya karena segala sesuatu yang ditahan

pegas akan terlepas. alah satu metoda untuk mengatasi kegagalan hook adalah dengan

menggunakan pegas tekan untuk menahan beban tarik seperti ditunjukkan pada gambar

1.1(!". Pegas +ire form juga dapat untuk memberikan3menahan beban torsi seperti pada

gambar 1.1(d". Pegas tipe ini banyak digunakan pada mekanisme garagedoor counter

balance4, alat penangkap tikus, dan lain-lain.

Spring washer dapat memiliki bentuk yang sangat berariasi, tetapi lima tipe yang

banyak digunakan ditunjukkan pada gambar 1.# (a". pring +asher hanya mampu

menyediakan beban tekan aksial. Pegas jenis ini memiliki defleksi yang relatif ke!il,dan

mampu memberikan beban yang ringan. Beam spring dapat memiliki bentuk yang

beariasi, dengan menggunakan prinsip kantileer atau simply supported. pring rate


4/17

dapat dikontrol dari bentuk dan panjang beam. Pegas beam mampu memberikan atau

menahan beban yang relatif besar, tetapi dengan defleksi yang terbatas.

G"%&"' 1(2 pring +asher dan flat spring : (a" lima tipe spring +asher, (b" 5olute spring,

(!" eam pring,(d" Po+er spring

Power spring seperti ditunjukkan pada gambar 1.#(d" sering juga disebut pegasmotor atau clock spring. ungsi utamanya adalah menyimpan energi dan menyediakan

t+ist. 6ontoh aplikasinya adalah pada windup clock, mainan anak-anak. ipe yang kedua

disebut dengan !onstant force spring. )elebihan pegas ini adalah defleksinya atau stroke

yang sangat besar dengan gaya tarik yang hampir konstan.


5/17

PEGAS )"n MA*AM MA*AMN+A

Pe!"s ,e#i$s

Pegas mempunyai bayak ma!amnya yang bisa dilihat dari bentuknya. iap bentuk

mempunyai fungsi, standar, dan !ara kerja yang berbeda-beda. erikut ma!am-ma!am

pegas:

1. Pegas 2eliks

Pegas heliks dibuat dari sebuah ka+at yang digulung dan dibentuk heliks dan pegas

itu terutama ditujukan beban tekan dan beban tarik. Penampang dari pegas heliks bisa

dibuat dalam bentuk segi empat, persegi, atau lingkaran. 6ontoh gambar pegas heliks

tekan dalam /ambar 1.% dan pegas heliks tarik pada /ambar 1.&

G"%&"' 1(-Pegas 2eliks ekan G"%&"' 1(4Pegas 2eliks arik

Pegas heliks bisa dikatakan menjadi sangat erat saat ka+at pada pegas tergulung

rapat dan ka+at tersebut mengalami puntiran. Dalam kata lain, pada pegas heliks yang

terbebani, sudut heliks akan menjadi sangat ke!il, biasanya kurang dari 17. egangan

terbesar yang dihasilkan pada pegas heliks adalah tegangan geser karena pegas tersebut

melintir. Pada pegas heliks yang terbuka, ka+at pegas yang tergulung menyebabkan

sebuah !elah atau gap antara dua konsektuif gulungan ka+at, ini menyebabkan sudut

pegas heliks menjadi besar.)arena aplikasi dari pegas heliks terbuka itu terbatas, maka

bahasan kita hanya akan terfokus pada pegas heliks tertutup.

Pegas heli0 tekan yang paling umum adalah pegas ka+at dengan penampangbulat,

diameter !oil konstan, dan pi!th yang konstan. /eometri utama pegas heli0

adalahdiameter kawat d, diameter rata-rata coil D, panjang pegas bebas Lf, jumlah

lilitan t, danpitch p. Pit!h adalah jarak yang diukur dalam arah sumbu !oil dari posisi

!enter sebuahlilitan ke posisi !enter lilitan berikutnya. 8ndeks pegas 6, yang menyatakan


6/17

ukuran kerampingan pegas didefinisikan sebagai perbandingan antara diameter lilitan

dengan diameter ka+at.

! 9D 3 d

8nde0 pegas biasanya berkisar antara % 1#. ;ika 6 < %, maka pegas sulit dibuat,

sedangkan jika 6= 1#, maka pegas mudah mengalami bu!kling.

Untuk memisualisasikan bentuk pegas heli0, dapat dimulai dengan sebuah

ka+atlurus dengan panjang l dan diameter ka+at d seperti ditunjukkan pada gambar

1.'(b".Pada masing-masing ujung ka+at dipasang lengan dengan panjang > 9 D3#,

dimana gaya P bekerja. /aya P akan menimbulkan momen torsi di sepanjang batang

ka+at sebesar

T = PR

;ika ka+at sepanjang l tadi dibuat menjadi bentuk heli0 dengan ? lilitan, dengan

radius lilitan >, maka akan terjadi kondisi setimbang seperti ditunjukkan pada gambar 1.'

(!". Pada penampang ka+at sekarang bekerja momen torsi dan gaya geser seperti

ditunjukkan pada gambar 1.' (d".

G"%&"' 1(5 /eometri dan gaya-gaya pada pegas heli0: (a" geometri, (b" ka+at lurus

sebelum dililitkan,(!" gaya tekan pada pegas, (d" gaya dan momen dalam.


7/17


8/17

)ondisi Ujung Dan Panjang Pegas

Ujung lilitan dapat menimbulkan beban yang eksentris, sehingga dapat

meningkatkantegangan pada satu sisi pegas.@mpat tipe ujung lilitan yang umumdigunakan ditunjukkan pada gambar 1.. Ujung plain4 dihasilkan dengan memotong

ka+at dan membiarkannya memiliki pit!h yang sama dengan keseluruhan pegas. ipe ini

paling murah, tapi alignment-nya sangat sulit dan efek eksentrisitasnya tinggi. ipeplain

ground adalah ujung plain yang digerinda sampai permukaan ujung pegas tegak lurus

terhadap sumbu pegas. 2al ini akan memudahkan aplikasi beban pada pegas. Ujung pegas

tipes"uaredatau tertutup didapat dengan mengubah sudut lilitan menjadi 7o. Performansi

aplikasi beban dan alignment akan lebih baik lagi jika ujungnya digerinda yang

ditunjukkan pada gambar (d". ipe ini memerlukan biaya paling mahal, tetapi ini adalah

bentuk yang direkomendasikan untuk kompenen mesin ke!uali diameter ka+at sangat

ke!il (< 7,7# in atau < 7,' mm".

G"%&"' 1(. @mpat tipe ujung pegas: (a" plain, (b" plain and ground, (!" sBuared, (d"


9/17

2(2 Pe!"s )"n

Pegas daun ini biasanya dibuat dari plat baja yang memiliki ketebalan % C

mm.susunan pegas daun terdiri atas % C 17 lembar plat yang diikat menjadi

satumenggunakan baut atau klem pada bagian tengahnya. Pada ujung plat

terpanjangdibentuk mata pegas untuk pemasangannya. ementara itu bagian belakang

dariplat baja paling atas dihubungkan dengan kerangka menggunakan ayunan yang dapat

bergerak bebas saat panjang pegas berubah-ubah karena pengaruh perubahan beban.

G"%&"' 1(15pegas daun 1

Pemasangan pegas daun : yaitu pegas daun dipasang diatas poros roda belakang

dan pegas daun dipasang diba+ah poros roda belakang. )ebanyakan pegas daun dipasang

tepat ditengah-tengah panjang pegas tersebut sehingga bagian depan dan belakang sama

panjang. etapi ada juga pemasangan pegas daun yang tidak tepat ditengah, yaitu bagian

depan lebih pendek dari bagian belakang, getaran yang timbul ketika kendaraan direm

atau melun!ur dapat dikurangi. Pada kendaraan-kendaraan yang berat seperti truk dan

bus, pegas daun mengalami beda tekanan pada saat kosong dan berisi muatan penuh.

Untuk memenuhi beban saat pengangkutan pada kendaraan berat biasanya menggunakan

pegas ganda, yaitu pegas primer dan sekunder. aat kendaraan berat tidak menerima

beban berat maka yang digunakan saat itu pegas primer, sedangkan saat diberi beban

berat maka pegas primer dan sekunder akan bekerja bersama-sama.


10/17

ampai saat ini banyak kendaraan darat yang menggunakan suspensi model pegas

daun. ;enis suspensi ini terdiri dari beberapa susunan lempeng. Penelitian ini difokuskan

sebatas test laboratorium saja dan tidak menggunakan pengujian lapangan atau ekperimen

karenanya hasil atau kesimpulan yang diperoleh bersifat teoritis. esarnya harga

frekuensi natural dari semua mode getaran berdasarkan hasil modal analisis diperoleh

harga diatas 177 2E yang melampaui batas aman baik dari segi kemanan desain

konstruksi suspensi itu sendiri maupun bagi keamanan penumpangnya. etapi dengan

menggunakan simulasi harmonik dengan input frekuensi sebesar 1 2E samapi dengan 17

2E dihasilkan besarnya simpangan atau ampltudo getar tidak lebih dari #7 mm yang

masih masuk batas aman untuk kenyamanan penumpang atau manusia berdasarkan

diagram kenyamanan menurut ;ane *ay. 2al inilah yang menyebabkan masih

terpakainya suspensi jenis pegas daun untuk kendaraan darat oleh masyarakat pengguna

otomotif.

Pegas daun bisa disederhanakan menjadi kantileer segitiga sederhana seperti

pada gambar 1.1(b" atau papan segitiga seperti pada gambar 1.1(b". Papan segitiga

dibagi menjadi n strip dengan lebar b, ditumpuk menjadi seperti gambar 1.1 (b".

G"%&"' 1(16Pegas daun, (a" Papan segitiga, pegas kantileer (b" Pegas daun bertumpuk

ekialennya

Pegas daun yang umumnya digunakan pada mobil adalah bentuk semi-elliptikal

seperti ditunjukkan pada /ambar 1.1. Pegas daun ini terbentuk dari sejumlah pelat-pelat

(berbentuk seperti daun". Daun-daun ini biasanya mempunyai !iri dilengkungkan

sehingga daun-daun itu akan melayani untuk melentur menjadi lurus oleh karena kerja

beban.


11/17

G"%&"' 1(1.Pegas Daun emi-ellipti!al

Daun-daun itu disatukan bersama oleh sabuk seperti gelang yang disusutkanmelingkarinya pada posisi tengah atau dengan baut yang menembusnya di tengah. abuk

tersebut menggunakan efek kuat dan kokoh, oleh karena itu panjang efektif pegas untuk

melentur akan menjadi panjang keseluruhan pada pegas dikurangi lebar dari sabuk.

Dalam hal sabuk tengah (centre bolt", dua per tiga jarak di antara pertengahan sabuk-U

(#-bolt" akan dikurangi dari panjang keseluruhan pegas agar mendapatkan panjang

efektif. Pegas ditumpukkan pada rumah poros dengan menggunakan sabuk-U.

Daun yang lebih panjang dikenal sebagai daun utama (main leaf atau master leaf"

dengan ujung dibentuk menyerupai lubang mata yang mana dipasang dengan baut untuk

mengikat pegas pada tumpuannya. iasanya pada mata tersebut, pegas disematkan pada

sengkang (shackle", yang juga diberikan bantalan yang terbuat dari bahan anti gesekan

seperti perunggu (bron$e" atau karet (rubber". Daun pegas yang lainnya dikenal sebagai

graduated lea%es. Agar men!egah terjadinya gesekanatau desakan pada daun yang

berbatasan, ujung-ujung dari graduated lea%esdiatur dalam berma!am-ma!am bentuk

seperti diperlihatkan oleh gambar 1.1.

2ubungan di atas memberikan tegangan dan defleksi pegas daun seragam. Ada

dua kondisi susunan pegas, yaitu susunan pegas triangular menyamping3mendatar seperti

ditunjukkan pada /ambar. 1.#1 (a", dan susunan pegas triangular yang lebarnya seragam

dimana ditempatkan satu di ba+ah yang lain (susunan menurun 3 ertikal", seperti yang

ditunjukkan pada /ambar. 1.#1 (b".


12/17

G"%&"' 1(21susunan pegas

)onstruksi susunan pegas daun pada mobil :

ebuah pegas daun umum digunakan dalam mobil adalah bentuk semielips seperti

ditunjukkan pada /ambar. 1.## 2al ini dibangun dari sejumlah pelat (dikenal sebagai

daun". Daun biasanya diberikan kelengkungan a+al atau melengkung. Daun disatukan

dengan menggunakan band atau baut. and dapat memberikan efek yang kaku dan

memperkuat.

G"%&"' 1(22)ontruksi Pegas daun

eperti telah disampaikan didepan bah+a tegangan pada susunan rata lebih besar

'7F dari susunan bertingkat, sehingga konstruksi pegas daun hal tersebut tidak diijinkan.

Untuk itu harus disamakan tegangannya dengan !ara sebagai berikut :

)etebalan plat pegas pada susunan penuh dibuat lebih tipis dari susunan

bertingkat


13/17

>adius kelengkungan pegas pada susunan penuh dibuat lebih besar dari susunan

bertingkat, kemudian disatukan

G"%&"' 1(2-$enyamakan tegangan

Pertimbangkan bah+a dalam kondisi beban maksimum, tegangan semua daun

sama. )emudian pada beban maksimum, defleksi total susunan daun bertingkat akan

melebihi defleksi total susunan daun rata. usunan Pegas ertumpuk

)arena defleksi maksimum pegas elleille ke!il, maka untuk mendapatkan

defleksi total yang lebih besar, pegas ditumpuk se!ara seri seperti pada gambar 1.#G (b".

/aya yang diperlukan untuk mendefleksi sama besar, tetapi defleksi yang terjadi

bertambah besar. usunan pararel seperti pada gambar 1.#G (a" akan menghasilkandefleksi total yang sama dengan gaya yang lebih besar. )ombinasi seri-pararel bisa

dilakukan, seperti pada gambar 1.#G (!". usunan seri dan seri-pararel tidak stabil, dan

diperlukan guide pin atau lubang, dimana gesekan yang terjadi akan mengurangi beban

yang tersedia. Pada susunan pararel juga akan gesekan antar daun.

G"%&"' 1(2usunan pegas elleille


14/17

2(4 Pe!"s ni'

Pegas puntir adalah pegas yang dapat menahan beban puntir se!ara maksimal ,

bentuknya berma!am-ma!am. Ada yang menyerupai pegas helik dan juga ada yang

menyerupai lembaran ka+at yang berbentuk spiral.

Pegas ini juga termasuk dalam pegas ulir puntir atau pegas spiral seperti yang

terlihat dalam /ambar 1.#H. Pegas ulir puntir biasanya digunakan untuk menahan beban

se!ara konstan seperti pada meja gambar teknik atau juga pada peralatan elektronik, dan

pegas spiral biasanya digunakan pada jam tangan dan jam dinding.

G"%&"' 1(2Pegas Ulir Puntir G"%&"' 1(-0Pegas piral

ifat-sifat

$emerlukan sedikit tempat

@nergi yang diabsorsi lebih besar daripada pegas lain

idak mempunyai sifat meredam getaran sendiri

Dapat menyetel tinggi bebas mobil

Iangkah pemegasan panjang

$ahal

2(5 Pe!"s #" si'"#


15/17

Pegas plat spiral terdiri dari bahan tipis, panjang dan merupakanmaterial elastis

seperti yang ditunjukkan pada /ambar. 1.%1. ering digunakandalam jam dan produk

yang membutuhkan sebagai media untuk menyimpan energy.

G"%&"' 1(-1Pegas Plat piral

#. Pegas 6akram dan Pegas pesial

Pegas !akram terbentuk dengan gabungan beberapa !akram yang disatukan

dengan baut atau tube di tengah. Pegas ini biasanya digunakan untuk aplikasi yang

membutuhkan pegas yang padu atau padat, kekakuan tinggi.

Pegas spesial bisa berbentuk !airan atau udara (air suspensions", pegas karet,

pegas !in!in, dan yang lainnya. luida bisa bertindak sebagai Jpegas berkompresiK. Pegas

ini hanya digunakan untuk kepentingan khusus.

%. Pegas Ulir ekan )onis dan Penampang egi @mpat Panjang

Pegas yang ditujukan pada /ambar 1.%#. merupakan pegas ulir tekan konis dan

yang ditujukan pada /ambar 1.%% merupakan pegas ulir tekan dengan penampang segi

empat panjang. Pegas ini biasa digunakan untuk aplikasi khusus dan tingkat ulirnya

semakin bertambah sesuai dengan beban yang dibutuhkan. Pegas ulir tekan konis

mempunyai bentuk yang pun!aknya lan!ip sedangkan pegas ulir tekan penampang segi

empat panjang mempunyai pun!ak berbentuk parabol.


16/17

G"%&"' 1(-26oni!al pring G"%&"' 1(--5olute pring


17/17

D"f"' s"$"

,://)3$%en(is/)3%ens/%"$"#",e!"s55f--4-1f-e6(,%#

)i #i," !# 5 n 2016

,://en!inee'in!777(!s3(3(i)/2012/05/%"$"#,e!"s(,%#

)i #i," !# 5 n 2016
http://dokumen.tips/documents/makalah-pegas-55f833431f3e6.htmlhttp://engineeringxxx.blogspot.co.id/2012/05/makalh-pegas.htmlhttp://engineeringxxx.blogspot.co.id/2012/05/makalh-pegas.htmlhttp://dokumen.tips/documents/makalah-pegas-55f833431f3e6.html

pegas tugas

Documents