pegas heliks · fungsi pegas • pegas mekanik digunakan dalam mesin untuk memberikan gaya dan...
Post on 30-Dec-2019
92 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Pegas Heliks
Isi Kuliah
• Fungsi Pegas dan Jenis2 Pegas
• Perhitungan kekuatan pegas
• Perancangan pegas
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
Fungsi Pegas
• Pegas mekanik digunakan dalam mesin untuk
memberikan gaya dan fleksibilitas serta untuk
menyerap energi
• Pegas bisa berupa pegas kawat, pegas lurus
atau pegas dengan bentuk khusus lainnya
• Pegas kawat mencakup pegas heliks
berbentuk bundar atau persegi dan dibuat
untuk menahan beban tarik, tekan dan torsi
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
Beban dan tegangan pada pegas heliks
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
Gaya tekan aksial pada
pegas heliks
DBB pegas heliks yg
mengalami beban tekan
����� = ±�
+
�
� =��
2, =
�
2, =
���
32
=���
4
� =8��
��� +4�
���
Tegangan geser di sisi dalam kawat pegas
Beban dan tegangan pada pegas heliks
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
� =�
�
� =8��
��� 1 +0.5
�
Ks : faktor pengali tegangan geser
C : indeks pegas
�� = 1 +0.5
�
� = ��8��
���
Tegangan geser akibat torsi Tegangan geser langsung
Resultan kedua tegangan geser
SM1
Slide 5
SM1 Safarudin, Mochamad, 2/11/2019
Efek kurvatur pegas thd tegangan geser
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
� = ��8��
���
KW : Wahl factor
KB : Bergstrasser factor
KB digunakan karena yg paling tinggi
(untuk keamanan pegas)
Defleksi pada pegas heliks
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
Subtitusi
Dengan menggunakan metode energi regangan, untuk torsi, energi regangan:
U =��!
2"
� =��
2, ! = ��# �%& = ���
32'
U =4����#
��"
y =)*
)�=
8���#
��"Defleksi pegas
k =��"
8��#k =�
,karena Maka konstanta pegas
Pegangan Pegas
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
Material pegas
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
Material Spesifikasi yg sama Keterangan
Music wire, 0.80C dan 0.95C UNS G10850
AISI 1085
ASTM A228-51
Material terbaik, tertangguh dan yg paling banyak
digunakan untuk pegas2 kecil. Tegangan tarik
tertinggi dan dpt menahan tegangan lebih tinggi
serta beban berulang. Tersedia untuk diameter
0.12mm hingga 3mm. Jangan digunakan untuk
temp di atas 120oC dan temperatur di bawah nol
oil-tempered wire, 0.6-0.7C UNS G10650
AISI 1065
ASTM A229-41
Material baja yg lebih ekonomis dan tersedia
untuk ukuran yg lebih besar dari yg ada untuk
music wire. Tidak untuk beban kejut dan impact.
Tersedia untuk diameter 3 hingga 12mm atau
lebih. Tidak dapat digunakan untuk temperatur
lebih dari 180oC
Hard-drawn wire, 6.60-0.70C UNS G10660
AISI 1066
ASTM A227-47
Material termurah untuk baja pegas yg digunakan
jika umur, akurasi dan defleksi tidak begitu
penting. Tersedia untuk ukuran 0.8 hingga 12mm.
Tidak untuk digunakan pada temp diatas 120oC
Chrome-vanadium UNS G61500
AISI 6150
ASTM A231-41
Paling populer untuk kondisi tegangan yg lebih
tinggi dari yg dpt ditahan oleh baja pegas.
Digunakan jika memerlukan ketahanan lelah dan
endurance time yg lama. Baik untuk beban kejut
dan impact. Sering digunakan untuk pegas katup
mesin pesawat terbang dan temperatur hingga
220oC. Tersedia dari ukuran 0.8 hingga 12 mm
diameter (dianil dan tempered)
Chrome-silicon UNS G92540
AISI 9254
Paduan untuk pegas tegangan tinggi yg
memerlukan umur panjjang dan beban kejut.
Kekerasan Rockwell C50 dan C53 biasanya
digunakan dan hingga temp 250oC. Tersedia
untuk ukuran 0.8 hingga 12 mm.
Material pegas
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
Pegas dibuat dengan kerja panas dan kerja dingin tergantung pada ukuran
material, indeks pegas dan sifat yg diinginkan
Secara umum, kawat yg dikeraskan jika D/d <4. Melilit suatu pegas akan
menyebabkan tegangan sisa lentur.
Plot untuk kekuatan tarik vs diameter kawat pegas mendekati garis lurus
(dalam skala log-log) sehingga bisa dituliskan sbg
Di mana A adalah intercept di di sumbu kekuatan tarik dan m adalah slope
Walaupun kekuatan luluh torsi yg diperlukan dalam perancangan pegas heliks
pengujian material biasanya dilakukan hanya untuk beban tarik sehingga
-. = 0.75-01
Material pegas
Konstanta A dan m dari pers Sut=A/dm untuk memperkirakan kekuatan tarik
minimum dari kawat pegas yg umum
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
Contoh
Elemen Mesin 1, Kuliah 6
D=10mm, d=1.80mm,N=122 lilitan aktif
Jarak antar ujung kait pegas 244mm, rm=5mm (gambar a), rm=2.5mm (gb b)
Preload=25N, pegas kawat hard-drawn, dicat
Spesifikasi berikut ini diambil dari pegas tarik di mesin cuci bekas
a. Perkirakan kekuatan luluh tarik dan torsi dari kawat pegas
b. Hitung tegangan akibat torsi awal pada kawat
c. Hitung konstanta torsi
d. Berapa gaya yang diperlukan untuk menyebabkan pegas mengalami
tegangan yg mencapai kekuatan luluh?
top related