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
7/26/2019 pegas tugas
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"
7/26/2019 pegas tugas
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
7/26/2019 pegas tugas
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.
7/26/2019 pegas tugas
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
7/26/2019 pegas tugas
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.
7/26/2019 pegas tugas
7/17
7/26/2019 pegas tugas
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"
7/26/2019 pegas tugas
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.
7/26/2019 pegas tugas
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.
7/26/2019 pegas tugas
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".
7/26/2019 pegas tugas
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
7/26/2019 pegas tugas
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
7/26/2019 pegas tugas
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
$ahal
2(5 Pe!"s #" si'"#
7/26/2019 pegas tugas
15/17
Pegas plat spiral terdiri dari bahan tipis, panjang dan merupakanmaterial elastis
seperti yang ditunjukkan pada /ambar. 1.%1. ering digunakandalam jam dan produk
yang membutuhkan sebagai media untuk menyimpan energy.
G"%&"' 1(-1Pegas Plat piral
#. Pegas 6akram dan Pegas pesial
Pegas !akram terbentuk dengan gabungan beberapa !akram yang disatukan
dengan baut atau tube di tengah. Pegas ini biasanya digunakan untuk aplikasi yang
membutuhkan pegas yang padu atau padat, kekakuan tinggi.
Pegas spesial bisa berbentuk !airan atau udara (air suspensions", pegas karet,
pegas !in!in, dan yang lainnya. luida bisa bertindak sebagai Jpegas berkompresiK. Pegas
ini hanya digunakan untuk kepentingan khusus.
%. Pegas Ulir ekan )onis dan Penampang egi @mpat Panjang
Pegas yang ditujukan pada /ambar 1.%#. merupakan pegas ulir tekan konis dan
yang ditujukan pada /ambar 1.%% merupakan pegas ulir tekan dengan penampang segi
empat panjang. Pegas ini biasa digunakan untuk aplikasi khusus dan tingkat ulirnya
semakin bertambah sesuai dengan beban yang dibutuhkan. Pegas ulir tekan konis
mempunyai bentuk yang pun!aknya lan!ip sedangkan pegas ulir tekan penampang segi
empat panjang mempunyai pun!ak berbentuk parabol.
7/26/2019 pegas tugas
16/17
G"%&"' 1(-26oni!al pring G"%&"' 1(--5olute pring
7/26/2019 pegas tugas
17/17
D"f"' s"$"
,://)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.htmlTop Related