MAKALAH PEGAS

PENDAHULUA

Latar Belakang

Perkembangan teknologi dewasa ini sudah sangat pesat salah  satunya  di bidang otomotif. Kenyamanan dan keamanan pengendara menjadi faktor utama disamping kehandalan dari  mesin mobil itu sendiri. Hal ini mendorong industri-industriotomotif bersaing untuk menghasilkan suatu produk otomotif yang berkualitas. Kenyamanan dan keselamatan pengendara kendaraan bermotor khususnya kendaraan roda empat harus terjamin baik secara langsung maupun tidak langsung. Hal ini dimaksudkan agar pengemudi tidak mengalami gangguan yang dapat mengakibatkan cedera atau rasa sakit selama mengendarai kendaraan. Salah satu komponen yang berperan penting dalam memberikan kenyamanan terhadap pengendara kendaraanbermotor adalah pegas.Pegas adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menerima beban dinamis dan memberikan kenyamanan dalam berkendara[1]. Oleh karena itu, material pegas harus memiliki kekuatan elastik tinggi dan diimbangi juga dengan ketangguhan yang tinggi. Hal ini disebabkan kondisi pembebanan yang diterima oleh pegas tersebut. Salah satu jenis pegas yang umum digunakan pada kendaraan bermotor roda empat adalah pegas daun. Pegas daun yang telah lama digunakan akan mengalami penurunan kualitas sifat mekanik dikarenakan beban dinamis yang terjadi pada komponen ini. Penurunan kualitas sifat mekanik ini menyebabkan pegas tersebut tidak layak digunakan karena akan membuat kondisi tidak nyaman bagi pengendara. Melalui penelitian ini akan dilakukan rekondisi material pegas daun, hal ini diharapkan dapat menjadi solusi peningkatan kekuatan dan ketangguhan pada pegas daun yang telah terpakai. Untuk mengembalikan sifat mekanik pegas tersebut maka akan dilakukan perlakuan panas yang meliputi  quenching dan 2 tempering  pada temperatur dan waktu penahanan tertentu. Efek dari  temperatur tempering yang  bervariasi akan diamati melalui uji mikrostruktur sedangkan sifat mekanik akan dianalisa melalui uji kekuatan tarik dan uji kekerasan, untuk mengetahui komposisi kimia dan jenis baja pegas akan dilakukan uji komposisi kimia. Melalui rekondisi material diharapkan mampu memanfaatkan kembali penggunaan pegas daun pada kendaraan bermotor, sehingga lebih hemat dalam perawatan dan mereduksi biaya suku cadang. Sifat mekanik material pegas yang direkondisi diprediksikan mampu memenuhi kembali standar kelayakan awal dan mempunyai umur pemakaian yang relatif sama.

Macam-macam pegas yang di bahas.

1.      Pegas Daun

2.      Pegas Koil

3.      Pegas Batang Torsi (Puntir)

4.      Pegas Spiral

5.      Pegas pada klep

Pembahasan pegas

Pegas berfungsi untuk menghilangkan getaran karoseri yang ditimbulkan oleh pukulan jalan pada roda. Selain itu juga menjamin roda tetap menapak pada jalan.

Pemegasan pada kendaraan dihasilkan oleh: ban pegas suspensi dan pegas tempat duduk.

Massa tak terpegas (A), meliputi:Roda, rem, aksel dan  pegas bagian bawah.Massa terpegas  (B), meliputi: Bodi dan semua komponen yang melekat pada bodi, penumpang barang dan  pegas bagian atas.

Kendaraan semakin nyaman jika massa tak terpegas semakin ringan

1.      Pegas Daun

Pegas daun adalah komponen yang berfungsi untuk meredam kejutan yangditimbulkan permukaan jalan. Pegas jenis ini mampu menerima beban yang lebih besar bila dibandingkan dengan pegas lainnya seperti pegas koil dan pegas torsi. Olehkarena itu, pegas daun banyak digunakan pada sistem suspensi belakang padakendaraan.Kerjanya : bila roda-roda belakang menerima kejutan dari permukaan jalan makaditeruskan ke rumah poros belakang yang mengakibatkan pegas daun terjadipemanjangan atau pegas berubah bentuk dari elips mendekati lurus (pemegasan pegasdaun) yang konstruksinya dilengkapi dengan ayunan pegas.Untuk memperhalus proses pemegasan pegas daun yang berlebihan makasuspensi ini dilengkapi peredam getaran yang dipasangkan di antara penopang pegasdaun dengan frame.Komponen utama pegas daun dan fungsinya meliputi :

Pemeriksaan pegas daun :

a.      Dalam keadaan terlepas dan bersih lembaran pegas tidak retak atau pada ujung – ujungnya tidak terjadi keausan yang berlebihan.

b.      Ujung- ujung pegas daun tidak terjadi keausan yang berlebihan

Sifat – sifat:

·         Konstruksi sederhana

·         Dapat meredam getaran sendiri (gesekan antara daun pegas)

·         Berfugsi sebagai lengan penyangga (tidak meme

·         lukan lengan, memanjang – melintang)

Aksel depan / belakang, tanpa / dengan penggerak roda.

Konstruksi Pegas Daun

Pegas daun yang umumnya digunakan pada mobil adalah bentuk semielliptikal

seperti ditunjukkan pada Gambar 2-1. Pegas daun ini terbentuk dari

sejumlah pelat-pelat (berbentuk seperti daun). Daun-daun ini biasanya mempunyai

ciri dilengkungkan sehingga daun-daun itu akan melayani untuk melentur menjadi

lurus oleh karena kerja beban.

Gambar2-1 Pegas Daun Semieliptikal

Daun-daun itu disatukan bersama oleh sabuk seperti gelang yang disusutkan

melingkarinya pada posisi tengah atau dengan baut yang menembusnya di tengah.

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

pegas untuk melentur akan menjadi panjang keseluruhan pada pegas dikurangi lebardari sabuk. Dalam hal sabuk tengah (centre bolt), dua per tiga jarak di antar pertengahan sabuk-U (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 masterleaf) dengan ujung dibentuk menyerupai lubang mata yang mana di pasang denganbaut untuk mengikat pegas pada tumpuannya. Biasanya pada mata tersebut, pegasdisematkan pada sengkang (shackle), yang juga diberikan bantalan yang terbuat dari

Gambar2-1 Pegas Daun Semieliptikalbahan anti gesekan seperti perunggu (bronze) atau karet (rubber). Daun pegas yanglainnya dikenal sebagai graduated leaves. Agar mencegah terjadinya gesekan ataudesakan pada daun yang berbatasan, ujung-ujung dari graduated leaves diatur dalam

bermacam-macam bentuk seperti diperlihatkan oleh Gambar 2-1. Daun utama akan melawan beban-beban lentur vertikal dan juga beban-beban yang disebabkan bagian samping kendaraan dan torsi, oleh karena adanya tegangan disebabkan oleh bebanbeban ini, sudah menjadi kebiasaan memberikan dua daun dengan panjang penuh dan blok bantalan pada daun tersusun (graduated leaves) seperti ditunjukkan pada

Gambar2-1. Jepitan pantul (rebound clips) diletakkan pada posisi pertengahan panjang pegas, sehingga susunan daun-daun juga ikut andil menghantarkan tegangan pada daun panjang penuh (full length leaves) ketika pegas memantul. Tetapi karena kondisi pemebebanan ini tidak saja pada kondisi statik melainkan juga bekerja pada kondisi beban dinamik, maka pengecekan kekuatan bahan akibat beban kombinasi diatas harus juga dilakukan dalam keadaan pembebanan dinamis. Sehingga teori-teori kegagalan material yang dipakai pun juga memakai standart kemanan static dan aman secara dinamik. Kekuatan Lelah bahan

Dalam kehidupan kita sehari – hari sering kita menjumpai suatu komponen

yang rusak walaupun tanpa menerima beban yang cukup berarti. Namun komponen tersebut telah dipakai dalam kurun waktu tertentu dengan jam kerja kontinu yang cukup lama. Akhirtnya walupun secara pembebanan komponen tersebut telah menerima apa yang dikenal dengan beban lelah. Yang mana kekuatan suatu bahan yang dikenai beban lelah ini akan menjadi berkurang atau bahkan bisa dibawah harga kekuatan luluhnya. Secara umum kekuatan lelah suatu bahan dapat dituliskan dalam bentuk Sn = Cs.Cr.Cd.Kf(Syield)

2.      Pegas Koil

Komponen ini berfungsi untuk menyerap kejutan/gaya yang diakibatkan dari permukaan jalan tidak rata, penempatannya diantara lower arm dan upperr arm. Pemeriksaan pegas koil dalam keadaan terlepas dan bersih pastikan tidak ada bagian yang retak atau aus, ukur tinggi bebas pegas sesuai dengan buku manual sesuai dengan jenis mobil yang diperiksa .batas limit = 273 mm.

Pengujian pegas koil dalam keadaan pegas koil terlepas ukur tinggi bebas pegas,kemudian tekan pegas dengan beban tertentu.

Ukur kembali tinggi bebas pegas , bila ukuran kurang dari batas limit spesifikasi sesuai yang ditentukan maka pegas perlu diganti, dan sebaliknya

Catatan :

a.      Bila pegas lemah dapat dirasakan ada kejutan tidak normal saat kendaraan melewati jalan yang rata.

b.      Bila pegas lemah, maka keausan ban menjadi tidak normal

Pada saat pemegasan, batang pegas koil menerima beban puntir dan lengkung

Sifat-sifat:

·         Langkah pemegasan panjang

·         Tidak dapat meredam getaran sendiri

·         Tidak dapat menerima gaya horisontal (perlu lengan-lengan)

·         Energi beban yang diabsorsi lebih besar daripada pegas daun

·         Dapat dibuat pegas lembut

Penggunaan Pada suspensi independen dan aksel rigid

3.Pegas Batang Torsi (Puntir)

Pada saat pemegasan, pegas menerima beban puntir

Sifat – sifat:

·         Memerlukan sedikit tempat

·         Energi yang diabsorsi lebih besar daripada pegas lain

·         Tidak mempunyai sifat meredam getaran sendiri

·         Dapat menyetel tinggi bebas mobil

·         Langkah pemegasan panjang

·         Mahal

Penggunaan:

Suspensi Independen

4.     Pegas Spiral

Pegas spiral itu dibuat dari batang pegas khusus yang dilingkarkan membentuk spiral dengan jalan memanaskannya. Setelah terbentuk kemudian dipanaskan secara hati- hati untuk disepuh.Ujung yang satu dibuat sedemikian rupa guna dipasang pada bagian rangka, sedang ujunglainnya untuk dipasang pada sumbu atau kelengkapan suspensi menurut kebutuhan.

di sini pelapis karet sangat diperlukan untuk menahan getaran yang terjadi, lihat gambar2.15. Kedua ujungnya duduk pada piring dudukan (Mounting).Pegas spiral sangat praktis untuk suspensi mobil, karena ringan, murah, tidak memakanbanyak tempat, tidak ada gesekan dalam. Kekurangannya karena tidak ada kekakuan yanglatent ke arah samping, sehingga memerlukan batang-batang kontrol, sendi-sendi, untukmengendalikan roda.

Gambar2.15

5.     Pegas pada klep

Pegar klep atau pir katup pada mesin memiliki peranan penting , sebagai penekan klep agar menutup sehingga kompresi mesin tidak sampai bocor.

Pir klep pada kondisi bebas atau tanpa tekanan memiliki panjang sesuai spesifikasi pabrik, apabila panjangnya kurang dari spesifikasi pabrik maka pir klep/pegas katup wajib ganti daripada mesin nanti mengalami kebocoran kompresi.

Cara mengukur panjang pir klep bisa kita lakukan menggunakan jangka sorong/kaliper/sketmat.

Untuk panjang pir klep mesin 2E (starlet): 4,51mm.

Perhitungan pegas yang di gunakan pada kendaraan

Untuk pegas yang tersusun seri sebagaimana gambar di bawah ini.

Untuk pegas yang tersusun paralel layaknya gambar aplikasi berikut :

 

Karena kedua pegas mendapatkan beban yang sama maka berlaku

y₁=y₂=  sementara F₁+F₂ sebab kedua pegas tersebut membagi dua beban yang diterimanya.

Menjadikan W (beban) = F₁ + F₂

sehingga  = 

 = 

karena  maka

 = 

Secara distributif, 

akhirnya 

Analogi sederhana bisa perhatikan gambar di bawah ini : 

Daftar pustaka

www.scribd.com/doc/47151968/PEGAS-spiral

www.gunadarma.ac.id/library/articles/.../Artikel_20405816.pdf

id.wikipedia.org/wiki/Sistem_suspensi_(kendaraan)

MAKALAH ELEMEN MESIN

PEGAS

 

Oleh :

I GUSTI NGURAH SINARSA PUTRA

101.03.1089

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AKPRIND

YOGYAKARTA

2011