Tugas Elemen Mesin I (Pegas Tekan)

Tugas Elemen Mesin I Dosen Pembimbing : Ir. Andi Mangkau BAB I PENDAHULUAN Alhamdulillah, puji syukur yang sepantasnya hanya kepada Sang khalik Yang Maha Pencipta dan Maha Pengatur atas seluruh alam semesta. Dengan limpahan rahmat dan hidayahNya,membuat kita masih mampu dan dalam kondisi sehat walafiat.Amin. Dengan berkembangnya segala bentuk industri yang mempergunakan dan menghasilkan produk teknologi di Indonesia,maka semakin banyak diperlukan tenaga terampil yang mampu mengatasi berbagai masalah perbaikan dan perencanaan . Namun justru dalam keadaan yang demikian itu akhir-akhir ini dirasakan adanya kelemahan dalam pengetahuan pengetahuan dasar tentang bagaimana dalam merancang sesuatu . Dan hal ini sangat diperlukan bagi para teknisi yang berkecimpung dalam bidang perencanaan. Oleh karena itu, diperlukan sarana pendidikan,baik yang formil maupun yang non formil, bagi para tenaga teknik di Indonesia.Sehingga mereka mampu merencanakan sesuatu dengan sebaik-baiknya.

LANDASAN TEORI PEGAS A. Penggunaan dan Penempatan Pegas dapat digolongkan atas dasar jenis beban yang dapat diterimanya. Jenis-jenis pegas terbagi atas: 1. Pegas Tekan atau Kompresi 2. Pegas Tarik 3. Pegas Puntir Menurut coraknya pegas dibedakan menjadi : 1. Pegas Ulir 2. Pegas Volut 3. Pegas Daun

Muhammad Zulkifli Hadis

1

D211 02 729-1

Tugas Elemen Mesin I Dosen Pembimbing : Ir. Andi Mangkau 4. Pegas Piring 5. Pegas Cincin 6. Pegas Batang Puntir 7. Pegas Spiral atau Pegas Jam Pegas dapat berfungsi sebagai pelunak tumbukan atau kejutan dan sifat pegas yang terpenting ialah kemampuannya menerima kerja lewat perubahan bentuk elastis dan ketika mengendur, menyerahkan kembali kerja tersebut. Pegas diterapkan dalam bentuk konstruksi seperti pesawat kerja, mekanisme, dan kendaraan. Dalam kebanyakan hal, tidak terdapat alternative lain yang dapat dipakai, kecuali menggunakan pegas agar suatu konstruksi berfungsi dengan baik. Pegas bukan merupakan suatu hal yang mutlak melainkan suatu pilihan sehubungan dengan pembuatan dan biaya. B. Bahan Pegas Pegas dapat dibuat dari berjenis-jenis bahan seperti pada table dibawah menurut pemakaiannya : Pemakaian Pegas biasa (dibentuk panas)

Bahan SUP4, SUP6, SUP, SUP10, SUP11

Pegas biasa (dibentuk dingin)

SW, SWP, SUS, BsW, NSWS, PBW,

Pegas tumpuan kendaraan

BeCuW,

Kawat

distemper

dengan

minyak Pegas untuk katup keamanan ketel

SUP4, SUP6, SUP7, SUP9, SUP10

Pegas untuk governor kecepatan

SWP, SUP4, SUP6, SUP7, Kawat 2lastic2r dengan minyak

Pegas tahan panas

SUS

Pegas korosi

SUS, BSW, NSWS, PBW, BeCuW

Pegas untuk katup

SWPV,

Kawat

distemper

dengan

minyak


2

D211 02 729-1

Tugas Elemen Mesin I Dosen Pembimbing : Ir. Andi Mangkau Pegas untuk pemakaian umum biasanya dibuat dari kawat tarik keras yang dibentuk dingin, atau kawat yang distemper dengan minyak. Pada pegas yang terbuat dari kawat tari keras, tidak dilakukan perlakuan panas setelah dibentuk menjadi pegas. Untuk pemilihan bahan pegas sebaiknya memilih bahan yang mempunyai batas elastis tinggi.


3

D211 02 729-1

Tugas Elemen Mesin I Dosen Pembimbing : Ir. Andi Mangkau BAB II PERHITUNGAN PEGAS PADA SHOCKHBREAKER BELAKANG MOTOR SATRIA Rencanakan sebuah pegas pada sockhbreaker belakang motor satria dengan beban maksimal 100 kg, lendutan 18-20 mm dan diameter rata-rata pegas = 60 mm • Diketahui : W1 = 100 kg , δ = 18-20 mm, D = 60 mm • Indeks pegas dipilih c = 10 • Diameter Kawat c = D/d d = D/c = 60/10 = 6 mm • Faktor Tegangan Wahl (k) k=

4c − 1 0,615 + 4c − 4 c

=

4 x10 −1 0,615 + 4 x10 − 4 10

=

39 0,615 + 36 10

= 1,08 + 0,06 = 1,14


4

D211 02 729-1

Tugas Elemen Mesin I Dosen Pembimbing : Ir. Andi Mangkau

• Tegangan geser (τ)

τ =k

8 DW1 πd 3

=1,14

8 x 60 x100 3,14 x10 3

= 17,42 kg/mm2

• Bahan pegas dipilih Kawat Baja Keras (SW) • Tegangan geser maksimal yang diizinkan τa = 55 kg/mm2 • Modulus Geser G = 8 x 103 kg/mm2 • Tegangan rencana (τd) τd = 55 x 70% = 38.5 kg/mm2 • Perbandingan tegangan geser dengan tegangan rencana (τ < τd) 17,42 << 38,5 karena 17,42 << 52, maka sangat aman sehingga tidak ekonomis • d dipilih 8 mm Indeks pegas c = D/d = 60/8 = 7,5


5

D211 02 729-1


• Faktor Tegangan Wahl (k) k=

4c − 1 0,615 + 4c − 4 c

=

4 x7,5 −1 0,615 + 4 x7,5 − 4 7,5

=

29 0,615 + 26 7,5

= 1,11 + 0,08 = 1,19

• Tegangan geser (τ)

τ =k

8 DW1 πd 3

=1,19

8 x 60 x100 3,14 x8 3

= 35,5 kg/mm2 • Perbandingan tegangan geser dengan tegangan rencana (τ < τd) 35,5 < 38,5 , maka Aman • Jumlah lilitan yang bekerja (n)

δ=

8nD 3W1 d 4G

Dibulatkan menjadi 3,5


6

D211 02 729-1


• Lendutan total (δtot)

= 18,4 mm Karena δtot = 18,4 , berada diantara (18-20) maka Aman • Konstanta pegas (K)

= 5,003 kg/mm • Tinggi bebas (Hf) Hf = 75 mm • Tinggi awal terpasang (Hs) Hs = 68 mm • Lendutan awal terpasang (δ0) δ0 = 6 mm • Beban awal terpasang (W0) W0 = (Hf – Hs) K = (75 – 68) 5,003 = 35,021 kg


7

D211 02 729-1


• Lendutan efektif (h) δ

= h + δ0

h

= δ – δ0 = 18,4 – 6 = 12,4 mm

• Tinggi pada lendutan maksimal (Ht) Ht = Hs – h = 68 – 12,4 = 55,6 mm • Jumlah lilitan mati untuk masing-masing ujung (1-2), dipilih 1 • Tinggi mampat (Hc) Hc = (n + 1,5)d = (3,5 + 1,5)8 = 40 mm • Perbandingan antara tinggi pada lendutan maksimal dengan tinggi mampat (Ht >Hc) 55,6 > 40 ~ Aman • Kelonggaran antara kawat pada awal terpasang (Cs)

= 5,6 mm


8

D211 02 729-1


• Kelonggaran kawat pada lendutan maksimum (Ct)

= 3,12 mm • Karena yang dirancang pegas ulir maka harga standar Cs dan Ct tidak ada • Agar pegas tidak mengalami tekukan maka : Hf < 8D dan δ < 40% Hf , atau Hf < 6D dan δ < 20% Hf Hf /D < 8 dan δ < 40% Hf 75/60 < 8 dan 18,4 < 40% x 75 1,25 < 8 dan 18,4 < 30 karena Hf < 8D dan δ < 40% Hf , maka tidak akan terjadi tekukan • Rancangan dari Pegas pada Shockbreaker belakang motor Satria adalah : 1.

Diameter Kawat (d)

= 8 mm

2.

Bahan Pegas

= Kawat Baja Keras (SW)

3.

Jumlah lilitan yang bekerja (n)

4.

Lilitan mati

= 1 pada masing-masing ujung pegas

5.

Lendutan Efektif (h)

= 12,4 mm

6.

Lendutan Total (δtot)

= 18,4 mm

7.

Tinggi tekan (Hc)

= 40 mm


9

= 3,79

D211 02 729-1

Tugas Elemen Mesin I Dosen Pembimbing : Ir. Andi Mangkau 8.

Beban Awal (W0)

= 35,021 kg

DAFTAR PUSTAKA 1.

Sularso, Ir. MSME. Dasar Perancangan dan Pemilihan Elemen Mesin, Pradnya

Paramita Jakarta 1991 2.

Jack. Stolk, Ir. & C. Kros, Ir. Elemen Mesin (Elemen Konstruksi dari Bangunan

Mesin), Penerbit Erlangga Jakarta 1993 3.

Arsip Tugas Elemen Mesin I


10

D211 02 729-1



11

D211 02 729-1

Tugas Elemen Mesin I (Pegas Tekan)

Recommend Documents