Defleksi pada Pegas Heliks (Helical Springs)

Gambar a dan gambar b menunjukkan tampilan skema pegas, sebuah salib bagian dari kawat pegas dan segmen pegas kecil dengan panjang dl. Hal ini ditindaklanjuti oleh gaya F. Dari geometri sederhana kita akan melihat bahwa defleksi δ (atau pada buku-buku tertentu y) pada pegas heliks.

Hubungan gaya defleksi cukup mudah diperoleh dengan menggunakan teorema Castigliano. Energi regangan total untuk pegas heliks terdiri dari komponen torsi dan komponen geser. Energi regangan adalah

U = T²l/2GJ + F²l/2AG

Substitusi T=F/D, l = π DN, J = πd⁴/32, dan A = πd²/4 menjadi

U = 4F²D³N/d⁴G + 2F²DN/d²G

dimana N = N_a = jumlah kumparan aktif. Menurut teorema Castigliano, Defleksi adalah turunan pertama dari energi regangan terhadap gaya F.

y = ∂U/∂F = 8FD³N/d⁴G + 4FDN/d²G

karena C = D/d, maka

y = 8FD³N/d⁴G (1+1/2C²) = 8FD³N/d⁴G -> nilai C dapat diabaikan karena sangat kecil

Springs rate (laju pegas), juga disebut skala pegas, adalah k = F/y, sehingga

k = d⁴G/8D³N

>>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL TENTANG ELEMEN MESIN LAINNYA!

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Budynas, Richard G dan J. Keith Nisbett. 2011. Shigley’s Mechanical Engineering Design: Ninth Edition. Amerika Serikat: The McGraw-Hill Companies, Inc.

https://nptel.ac.in/content/storage2/courses/112105125/pdf/mod7les1.pdf (diakses pada tanggal 29 Desember 2021)

Author: admin