Jenis-Jenis Pegas: Panduan Aplikasi dan Pemilihan

Pegas adalah komponen mekanis yang sangat penting yang digunakan dalam menghasilkan gerakan, meningkatkan kemampuan penyerapan getaran, dan sebagainya, dalam banyak produk. Dengan kata lain, layanan prototipe cepat seperti pencetakan 3D dan pemesinan CNC dapat membuat berbagai jenis pegas yang digunakan dalam menghasilkan dan membuat produk seperti jam, ponsel, dan sebagainya.

Beberapa produk yang paling banyak digunakan mengintegrasikan pegas dalam desainnya. Ini memerlukan pengetahuan dan pemilihan, dan ini memberikan kebutuhan untuk memahami pegas dan aplikasinya. Artikel ini, oleh karena itu, membahas tentang pegas, kelebihan dan kekurangannya, serta berbagai jenis pegas dan aplikasinya.

Prinsip Pegas

Mari kita mulai dengan sesuatu tentang pegas. Pegas adalah alat yang menyimpan energi saat ada penerapan gaya (dari beban) dan melepaskan energi setelah beban dilepas. Dalam kondisi normal, terlepas dari jenis pegas yang digunakan dalam produk, pegas akan kembali ke bentuk aslinya setelah beban dilepas.

Penggunaan pegas dalam produk apa pun didasarkan pada Hukum Hooke. Hukum Hooke sederhana menunjukkan hubungan antara “gaya” yang diberikan pada pegas dan kekentalannya. Dalam istilah sederhana, Hukum Hooke menyatakan bahwa gaya yang diperlukan untuk kompresi dan perluasan pegas secara langsung proporsional dengan perpindahan.

Secara matematis, Hukum Hooke dinyatakan sebagai F = -kX,

F = gaya yang diberikan pada pegas

X = perpindahan pegas (nilai negatif menunjukkan bahwa gaya pemulihan berlawanan dengan arah).

k = konstanta pegas. Ini tergantung pada jenis pegas dan menunjukkan kekakuan.

Berbagai Jenis Pegas dan Aplikasinya

Pegas dibuat dari berbagai bahan, bentuk, fungsi, dan sebagainya, yang memerlukan berbagai aplikasi. Dan pegas memiliki tiga kategori utama, dengan setiap kategori memiliki subkategori yang berbeda.

Kategori Satu: Pegas Helikal

Pegas helical adalah jenis pegas yang paling umum dalam manufaktur produk. Kawat yang digulung menjadi bentuk helikal (dengan demikian namanya) dengan berbagai penampang dapat membuat pegas helical. Berikut adalah jenis-jenis pegas di bawah kategori satu.

1. Pegas Kompresi

Pegas kompresi adalah pegas helical open-coil dengan diameter gulung konstan dan bentuk bervariasi yang menahan kompresi aksial.

Contoh sederhana aplikasinya ada dalam pena bola, di mana pegas bertanggung jawab atas efek “muncrat”. Pegas juga dapat diterapkan dalam katup dan sistem penanggaan.

2. Pegas Ekstensi

Berbeda dengan pegas kompresi, pegas ekstensi adalah pegas helical closed coil. Pegas cocok untuk menciptakan tegangan, menyimpan energi, dan menggunakan energi untuk mengembalikan pegas ke bentuk aslinya.

Contoh sederhana aplikasinya ada dalam pintu garasi. Lainnya ada di tuas tarik, alicate, dan mesin timbangan.

3. Pegas Torsi

Pegas torsi dipasang pada dua komponen berbeda menggunakan dua ujungnya. Ini menjaga kedua komponen tetap terpisah pada sudut tertentu. Pegas ini menggunakan arah radial saat gaya bekerja secara radial karena rotasi. Lebih lagi, kemampuan pemesinan CNC dapat menghasilkan pegas torsi custom dua badan dalam volume besar.

4. Pegas Spiral

Pegas spiral dibuat dengan menggulung logam persegi panjang menjadi spiral datar. Saat diaktifkan, pegas menyimpan sejumlah energi yang cukup dan dapat melepaskannya dengan laju konstan. Peluncuran konstan ini membuatnya cocok untuk jam mekanis, mainan, dan pengunci kursi.

Kategori Dua: Pegas Daun

Pegas daun adalah jenis pegas yang dibuat dari logam persegi panjang, juga dikenal sebagai daun. Logam persegi panjang biasanya dibaut dan diklem, dan memiliki penggunaan utama di kendaraan berat. Berikut adalah berbagai jenis pegas daun dan aplikasinya.

1. Pegas Daun Elips

Dengan koneksi dua pegas semi-elipsis dalam arah berlawanan dapat membentuk pegas daun elips. Ini membentuk bentuk elips. Poros dan kerangka memasang pegas daun elips. Tidak perlu pegas kekang karena kedua pegas semi-elipsis memanjang dengan jumlah yang sama selama kompresi. Pegas daun elips hanya berlaku untuk mobil lama tetapi tidak untuk sekarang.

2. Pegas Daun Semi Elipsis

Ini adalah pegas daun paling populer di mobil. Pegas dibuat dari daun baja dengan panjang berbeda tetapi lebar dan tebal yang sama. Daun teratas/terpanjang di kedua ujung adalah daun utama. Susunan daun baja mirip dengan bentuk semi-elipsis.

Pegas daun semi-elipsis memiliki satu ujung yang kokoh dipasang pada kerangka kendaraan dan yang lain pada kekang. Ini membantu dalam memanjangkan panjang dan menyerap getaran saat bejalan di medan kasar. Pegas daun semi-elipsis memerlukan perawatan yang lebih sedikit, mudah diperbaiki, dan memiliki umur panjang.

3. Pegas Daun Kuarter Elipsis

Disebut juga pegas daun tipe kantilever, pegas daun kuarter elipsis juga adalah pegas daun lama. Pegas memiliki satu ujung yang dipasang pada anggota sisi kerangka dengan bantuan U-Clamp atau I-Bolt. Ujung lain bebas terhubung pada poros depan. Khi poros depan diberi beban getaran, daun lurus untuk menyerap getaran.

4. Pegas Daun Tiga-Kuarter Elipsis

Contoh sederhana aplikasinya adalah sarang pintu. Di sini, saat Anda membuka pintu, pegas akan menyimpan energi rotasinya; saat Anda melepaskan pintu, pegas menggunakan energi yang tersimpan untuk membawa pintu kembali ke posisi aslinya. Gaya rotasi tergantung pada rotasi pegas.

Pegas daun ini adalah kombinasi pegas daun kuarter elipsis dan pegas daun semi-elipsis. Satu ujung bagian semi-elipsis dipasang pada kerangka kendaraan, sementara yang lain dipasang pada pegas daun kuarter elipsis. Ujung lain pegas daun kuarter elipsis dipasang pada kerangka dan kepala dengan I-bolt.

5. Pegas Daun Transversal

Pegas daun transversal berasal dari pemasangan melintang pegas daun semi-elipsis along lebar kendaraan. Susunannya sedemikian sehingga daun terpanjang pegas terletak di bawah, bagian tengah dipasang pada kerangka dengan bantuan U-bolt. Pegas daun transversal menggunakan dua kekang. Namun, mereka dapat menyebabkan bergulir, sehingga membuatnya tidak cocok untuk mobil.

Kategori Tiga: Pegas Cakram

Pegas daun transversal Pegas cakram adalah pegas tunggal atau banyak yang ditumpuk bersama dalam susunan seri atau paralel. Susunan ini memungkinkan mereka menyerap beban tinggi di ruang sempit. Jenis pegas cakram meliputi:

1. Pegas Cakram Belleville

Disebut juga pegas cakram berbentuk kerucut, pegas cakram Belleville memiliki konstruksi seperti cangkir. Pegas tidak letak datar. Sebaliknya, pegas mengambil bentuk kanonikal yang terkompresi dan memungkinkan pegas untuk menangani beban berat.

2. Pegas Cakram Lengkung

Disebut juga pelapis setengah bulan, pegas ini menekan ringan pada pasangannya untuk menahan longgaran karena getaran. Pegas cocok untuk mendistribusikan beban baut berputar, sekrup, dan dadu secara merata di mesin yang menghasilkan getaran konstan.

3. Pegas Cakram Berlubang

Lubang pada diameter luar dan dalam pegas cakram dapat membuat pegas cakram berlubang. Ini akan menghasilkan tuas yang mengurangi beban pegas dan meningkatkan defleksi. Pegas cakram berlubang memiliki aplikasi luas dalam transmisi otomatis, kopling, dan kopling beban berlebih.

4. Pegas Cakram Gelombang

Pegas cakram gelombang memiliki beberapa gelombang per putaran dan cocok untuk memberikan tekanan dan pemuatan yang dapat diprediksi. Di sini, pegas dapat bertindak sebagai bantal dengan menyerap stres karena kompresi aksial.

Ingin membuat produk on demand dengan pegas? RapidDirect menyediakan solusi one-stop dari pembelian pegas yang Anda butuhkan, manufaktur bagian, hingga pengaturan produk Anda, dan mengirimkannya kembali kepada Anda dalam waktu 3 hari secepatnya.

Bahan yang Digunakan untuk Membuat Pegas

Berbeda dengan asumsi konvensional bahwa pegas berasal dari besi, penting untuk mengetahui bahwa pegas berasal dari berbagai bahan. Jenis bahan, oleh karena itu, menentukan sifat, jenis pegas, dan aplikasinya. Berikut adalah bahan umum:

· Leguran Beryllium Tembaga

Pegas yang dibuat dari leguran ini memiliki kekuatan tinggi, crep rendah, dan konduktivitas yang luar biasa. Pegas juga cocok untuk membentuk bentuk kompleks dan susunan. Akibatnya, baik untuk menggunakan leguran tembaga untuk membuat pegas yang digunakan dalam alat musik, alat pengukur tertentu, peluru, dan sebagainya.

· Keramik

Bahan keramik cocok untuk membuat pegas yang digunakan pada suhu sangat tinggi. Keramik tahan goresan, air, dan sangat keras. Keramik juga memiliki koefisien gesekan rendah dan densitas rendah.

· Komposisi Serat Kaca Satu Arah

Komposisi serat kaca satu arah adalah serat kaca yang direinfirasi yang memiliki kekuatan kuat. Akibatnya, produsen sekarang mempertimbangkannya sebagai bahan potensial untuk membuat semua pegas.

· Karet/Uretana

Bahan-bahan ini cocok untuk membuat pegas dengan desain silinder/non-gulung. Pegas aman dan andal, dan karena sifat non-konduktifnya, pegas memiliki aplikasi di produk di mana selalu ada masalah dengan magnetisme, korosi, dan getaran.

· Leguran Baja

Pegas leguran baja adalah jenis pegas yang paling banyak digunakan. Pegas dapat ditingkatkan dengan bahan lain, namun terlepas dari itu, pegas memiliki kekuatan dan daya tahan yang luar biasa.

Kelebihan dan Kekurangan Pegas

Pegas memiliki beberapa kelebihan bagus ketika pegas adalah salah satu bagian penting yang menyusun sejumlah produk yang banyak digunakan, namun pegas juga membawa beberapa kekurangan. Mari kita lihat secara bergantian kelebihan dan kekurangan pegas.

Kelebihan Pegas

· Kemampuan Penyerapan Getaran yang Lebih Baik

Pegas memiliki aplikasi luas dalam banyak produk karena pegas dapat mengurangi efek getaran dengan menyerapnya. Ketika produk mengalami getaran, pegas terkompresi dan rileks untuk menyerapnya. Akibatnya, pegas adalah bagian penting dari kendaraan.

· Penyimpanan Energi

Pegas spiral adalah contoh pegas yang dapat berfungsi sebagai alternatif baterai. Pada penerapan gaya, pegas dapat menghasilkan energi dan melepaskan energi secara konstan. Ini membuat pegas menjadi komponen penting dari jam mekanis.

· Mekanisme Penggabungan

Menggunakan pegas dapat menggabungkan dua bagian produk atau bagian bersama. Misalnya, pegas diterapkan di garasi, pintu, dan mesin timbangan untuk menggabungkan dua bagian agar dapat berfungsi.

· Stabilitas Produk

Dengan penggunaan dalam kemampuan penyerapan getaran, pegas memastikan produk yang menggunakan pegas tetap stabil. Stabilitas produk juga dapat berupa pengurangan gesekan dan getaran bagian.

Kekurangan Pegas

· Mahal

Menambahkan pegas dapat mahal dalam beberapa mesin. Ini karena berbagai jenis pegas, kemudahan pembuatannya, ketersediaan bahan yang tepat, dan desain produk.

· Pegas Kehilangan Pengaruhnya seiring Waktu

Pegas kehilangan pengaruhnya seiring waktu karena kompresi dan relaksasi yang bersamaan. Ini tergantung pada bahan yang digunakan untuk membuatnya. Akhirnya, pegas akan gagal mematuhi Hukum Hooke, yaitu pegas tidak akan kembali ke bentuk aslinya saat merusak.

Kesimpulan

Pegas adalah bagian penting dari setiap produk yang mengalami gerakan. Saat dikompresi dan diperluas, pegas dapat menyimpan dan melepaskan energi. Memilih pegas yang tepat datang dengan mengetahui jenis pegas yang digunakan saat ini. Setiap pegas memiliki fitur dan karakteristiknya sendiri tergantung pada jenis bahan yang digunakan, desain, dan proses manufaktur. Oleh karena itu, saat memilih untuk membuat pegas untuk produk Anda, lebih baik mempertimbangkan faktor-faktor di atas.

Layanan Manufaktur Prototipe Kustom RapidDirect

Apakah Anda memiliki produk, dan Anda khawatir tentang membuatnya fungsional? Mengapa tidak menghubungi RapidDirect hari ini. RapidDirect menyediakan layanan manufaktur prototipe kustom online dengan harga kompetitif. Tim kami memiliki pengetahuan luas tentang jenis prototipe cepat. Dapatkan penawaran instan dengan mengunggah file Anda.

FAQ

Tiga jenis pegas utama adalah pegas helical, pegas cakram, dan pegas daun. Setiap jenis utama memiliki berbagai jenis pegas di bawahnya. Misalnya, pegas helical terdiri dari pegas torsi, pegas ekstensi, pegas spiral, dan pegas kompresi.

Pegas helical terdiri dari 4 jenis pegas yang berbeda, masing-masing dengan aplikasinya. Keempatnya adalah pegas torsi, pegas ekstensi, pegas spiral, dan pegas kompresi.

Jenis pegas yang paling umum adalah pegas torsi. Pegas memiliki dua ujung yang dipasang pada dua komponen berbeda untuk menjaga mereka tetap terpisah pada sudut tertentu. Contoh aplikasinya ada di sarang pintu. Di sini, saat Anda membuka pintu, pegas akan menyimpan energi rotasinya. Saat Anda melepaskan pintu, pegas menggunakan energi yang tersimpan untuk membawa pintu kembali ke posisi aslinya.