Pegas

ELEMEN MESIN 2

Dosen Pengajar: Achmad Syaifudin, ST

W X Y Z [ \ ] ^ _

Kontrak Studi Konsep Desain Beban & Tegangan Teori Kegagalan Bantalan Luncur Bantalan Gelinding Pegas Kopling Clutches & Rem JTM FTI-ITS Surabaya

ELEMEN MESIN 2

Elemen Peredam Getaran: Klasifikasi

SPRINGS SPRINGS TORSION TORSION BARS BARS

TORSION TORSION

HELICAL HELICAL SPRINGS SPRINGS

EXTENSION EXTENSION

SPIRAL SPIRAL TORSION TORSION

SPRINGS SPRINGS

COMPRESSION COMPRESSION

LEAF LEAF SPRINGS SPRINGS RUBBER RUBBER MOUNTS MOUNTS

Apa perbedaan mendesain pegas dengan elemen mesin yang lain? Umumnya elemen mesin didesain atas dasar kekuatan, lalu analisa defleksi digunakan sebagai checking apakah desain yang dibuat reasonable atau tidak. Sebaliknya untuk pegas, analisa defleksi adalah dasar desainnya, sedang-kan analisa kekuatan digunakan sebagai checking saja. JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[2]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Batang Torsi:

Torsion Bar

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[3]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Batang Torsi:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[4]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Batang Torsi:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[5]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Batang Torsi:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[6]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Heliks:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[7]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Heliks Tekan:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[8]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Heliks Tarik:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[9]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Heliks Torsi:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 10 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Heliks Torsi:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 11 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Daun:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 12 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Daun:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 13 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Karet:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 14 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Karet:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 15 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Karet:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 16 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Torsi Spiral:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 17 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Torsi Spiral:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 18 ]

ELEMEN MESIN 2 Pegas Torsi Spiral:

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 19 ]

ELEMEN MESIN 2

Pegas: Perbandingan Pegas Heliks HELICAL COMPRESSION SPRINGS

HELICAL EXTENSION SPRINGS

HELICAL TORSION SPRINGS

Untuk beban tekan

Untuk beban tarik

Untuk beban torsi akibat bending

Tanpa preloading

Disertai preloading

Disertai preloading

Tanpa batas defleksi

Ada batas defleksi

Tanpa batas defleksi

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 20 ]

ELEMEN MESIN 2

Pegas: Perbandingan Pegas Torsi TORSION BARS

SPIRAL TORSION SPRINGS

HELICAL TORSION SPRINGS

Bekerja beban torsi

Bekerja beban bending

Bekerja beban bending

Material getas

Material ulet

Material ulet

Ada batas defleksi

Tanpa batas defleksi

Tanpa batas defleksi

JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 21 ]

ELEMEN MESIN 2

Pegas Batang Torsi: Prosedur Desain Data input: Beban kerja yang berupa beban geser langsung pada pegas batang torsi (P). Panjang pegas (L). Jejari atau diameter batang (R, D). Modulus geser (G)

Menentukan rotasi relatif dan perpindahan relatif pegas:

LPR 2 δ = φR = GJ

LPR φ= rad; GJ

Menentukan torsi maksimum (yang mampu diterima) pegas:

Tmax =

S syp J R

;

dimana J =

π (Do4 − Di4 ) 32

Menentukan material pegas:

S syp

TR = N J

JTM FTI-ITS Surabaya

⇒

32 PR 2 = N π Do4 − Di4

S syp

(

) Achmad Syaifudin, ST

[ 22 ]

ELEMEN MESIN 2

Pegas Heliks Tekan: Prosedur Desain Data input: Beban kerja yang berupa beban geser langsung pada pegas batang torsi (Pw). Diameter kawat (D) Jejari gulungan pegas (R).

LPw R 2 δw = GJ Menentukan perpindahan relatif pegas: Modulus geser (G)

Bila defleksi diasumsikan maka L bisa dihitung.

Menentukan material pegas untuk beban statis:

8CPw ⎛ 4C − 1 0.615 ⎞ τ= + ⎟ 2 ⎜ πD ⎝ 4C − 4 C ⎠ Menentukan material pegas untuk beban dinamis:

8CPm ⎛ 4C − 1 0.615 ⎞ τm = + ⎟ 2 ⎜ πD ⎝ 4C − 4 C ⎠ JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 23 ]

ELEMEN MESIN 2

Pegas Heliks Tekan: Prosedur Desain Menentukan jumlah gulungan total pegas (Nt):

GD 4 Nt = +2 3 64 KR Menentukan tinggi solid (tinggi pegas dengan beban maksimum):

hs = N t D Menentukan tinggi bebas (tinggi pegas tanpa beban):

h f = hs + 1.2

JTM FTI-ITS Surabaya

P K

Achmad Syaifudin, ST

[ 24 ]

ELEMEN MESIN 2

Pegas Heliks Tekan: PreTest Rencanakan suatu pegas spiral (gulungan aktif, gulungan total, tinggi solid, tinggi bebas dan material pegas) untuk menanggung beban 700 lb/spring dimana faktor keamanan 1.5, diameter kawat 9/16 in, radius rata-rata gulungan pegas 27/16, kekakuan pegas 2500 lb/in dan modulus geser 76.8 × 106 psi. Tentukan keamanan rancangan pegas spiral yang menanggung beban 700 lb/spring dimana diameter kawat 9/16 in, radius rata-rata gulungan pegas 27/16, kekakuan pegas 2500 lb/in, modulus geser 76.8 × 106 psi dan material pegas yang dipakai mempunyai Ssyp = 55.000 psi. Pilihlah material yang sesuai untuk pegas spiral yang menanggung beban 700 lb/spring dimana diameter kawat 9/16 in, radius rata-rata gulungan pegas 27/16, kekakuan pegas 2500 lb/in dan modulus geser 76.8 × 106 psi dimana ada 2 pilihan material: a. Ssyp = 60.000 dan angka keamanan 2 b. Ssyp = 75.000 dan angka keamanan 1.75 c. Ssyp = 80.000 dan angka keamanan 1.5 JTM FTI-ITS Surabaya

Achmad Syaifudin, ST

[ 25 ]